光纤陀螺仪温度特性的实验.研究

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1、出进行相位‘墨化法(¨(川⋯(1、ncl读取l泸}各i自屯IS}tgn}Ic1相移，一咆蟛j祟移为jOO／h，噪声等效速率为1．o。／ll，一九八六年研制成用于航姿参考系统(，＼ItRS)的干涉式全保偏开环光纤陀螺．采用PZT相位调制结构，在一jj℃~+90℃温度范围内．偏置漂夥1o／h、标度因子重复性为j0O(ppm)。另外研制出一种新型廉价的运用退偏技术的单模光纤线圈的全光纤陀螺(D—lFOG)，用于航姿参考系统。它在0c～+30℃温度范围内，偏置稳定性(1o)为0．3。／h。同时期研制的无塬谐振光纤陀螺．运用90度扭转焊接技术

2、消除了偏振影响．陀螺的偏置稳定性达到o．40／h，随机游走系数为0．1(。／qh)。一九八九年研制成由Ti：LiNbO?多功能集戍芯片组戍的光纤陀螺。集成光波导消光比为30(dB)，偏振消光比34(riB)，分束比48％～52％，插入损耗6．5(dB)，偏振耦合一30(dB)．背向反射一37(dB)．光强度调{

3、；¨、于0．01j％。陀螺结构为锯齿波调制(Serr(_jdyne)闭环集成光学陀螺、直径7英寸．陀螺偏置漂移为0．02。／h，动态范围±100【o／S)，标度因子稳定性为30(ppm)。它在陀螺内放置了六个温度传感器补偿由

4、温度引起的偏置漂移。同时期研制出小动态、高精度开环光纤陀螺，直径4．5英寸，偏置漂移0．01。／h，动态范围±10(o／S)，标度因子稳定性1000【ppm)：以及研制出大动态中精度陀螺，直径3英寸，偏置漂移0．30／h，动态范围±150(o／S)标度因子稳定性500(ppm)。在为航姿参考系统研制的开环全光纤陀螺采用PZT相位调制法，使用了融锥型保偏光纤耦合器。一九九二年[Ioneywell开发的全光纤开环陀螺航姿参考系统，陀螺精度为(零漂1～5o／h，标度因子1000ppm)，它被用于Dorrier328飞机和波音777飞机中。

5、ltoneywel1同时研制的军用航姿参考系统的集成光学光纤陀螺．采用了数字斜波相位调制闭环型结构，偏置稳定性为0．0030／h，达到惯导级精度，动态范围为土1000(。／S)，标度因子稳定性为i0(ppnl)。·美国Litton公司是另一家研制光纤陀螺的大公司。从一九七九年开始Litton和斯坦福大学合作研制闭环全光纤陀螺，采用PZT二次谐波相位调制方案。它长时问(6小时)的偏置稳定性为0．50／h，噪声等效速率为4．6。／h。从一九八三年-B-4xe，Lil{On一直从事高性能集成光学芯片的研制，一九九一年开拍大规模生严骧成光学

6、芯片其性能为：；自光比60(dBJ，分柬比(50±j)1．损耗4{(1f{)．倘振交叉耦舍一30(dI{)．工作温度一j0℃～+1【)j℃，一九八九年研制戍用于航姿参考系统的闲环集成光纤陀螺．采用方波调制．直径。英寸．偏置漂移0．01。／11、动态范围±100(o／S)、标度因子稳定性10(ppm)，在+20’(1～+36℃温厦范围内、偏置稳定性(1o)为0．27。／h。一九九一年Litt011研制成LN一2OO系统，它是三个光纤陀螺、三个加速度计为一体的系统，通过修改软件可用于航姿参考系统或各种惯性测量器件(1MIJ)。它所使用的

7、光纤陀螺外径为46．45(mm)，采用集成光学闭环控制方式．偏置稳定性1．o。／h，标度因子稳定性100(ppm)，动态范围±1000(。／h)，工作温度一55℃～+95℃。·美国斯坦福大学主要从事光纤陀螺理论研究，并与其它公司合作进行试验样机研制。1982年研制成偏置稳定性达到0．02。／h的光纤F它螺，通过测量陀螺光电探测器信号中的二次和四次谐波分量，补偿光源和相位调制器的变化。1984年斯坦福大学和Lltt011公司研制二次谐波相位调制光纤陀螺，使全光纤陀螺实现了闭环控制。1986年斯坦福大学研制成保偏光纤耦合器，使用日立公司

8、保偏光纤，用磨削技术制作的保偏光纤耦合器消光比为一28(dB)。El本的光纤陀螺发展速度相当惊人，它的中、低精度的光纤陀螺已广泛进入应用领域，并可进行大批量的的生产。目前正从事惯导级及更高精度的光纤陀螺的研究。日本研究光纤陀螺的概况如下：·日本航空电子工业公司(J／rE)从一九七九年开始研制光纤陀螺，同时研制耦合器、光源组件、集成光学芯片和线圈以及相关的器件设备。目前，JAB公司已有一批不同性能级别的光纤陀螺投入到实际应用中了，它们是：(1)中等精度开环IFOG：JG-108F，偏置稳定性【1o)为5。／h，动态范围±100(。／S

9、)，标度因子稳定性(1o)1％，工作温度一20℃一+70℃。(2)中精度闭环消偏IFOG：JG一35F，偏置稳定性(1o)为0．50／h，动态范围±200(o／S)，标度因子稳定性(1O-)0．05％，工作温度一20℃～+70℃：JG