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公开(公告)号：CN110426027B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201910732662.0
申请日：2019-08-09
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种基于磁光开关的实现多圈绕行的光纤陀螺仪及其方法。光源发出的光经过耦合器进入Y波导，在Y波导的起偏作用下，s偏振光经过偏振分束器到达了法拉第旋转器处。根据电流线圈产生的磁场将到达的s偏振光被旋转90度后变成了p偏振光。由于双折射效应，回到偏振分束器的两束p偏振光不会沿着原光路返回到Y波导内，而是进入光纤环中绕行，通过控制磁场的电流维持光绕光纤环一圈的时间，之后将电流关闭，使得顺逆两束p偏振光在光纤传感环内循环绕行；在绕行多圈之后再加上电流磁场，使得两束p偏振光通过法拉第旋转器变为s偏振光，s光经过偏振分束器回到Y波导。本发明实现光在光纤环内多圈循环绕行，可获得更高灵敏度的光纤陀螺。
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公开(公告)号：CN108195367B
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201810128326.0
申请日：2018-02-08
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种具有双倍灵敏度的光纤陀螺仪。由光源发出的宽谱光经过耦合器，在起偏器处形成与偏振分束器保偏尾纤主轴呈45°角的偏振光。该偏振光到达偏振分束器后，被均分为两个方向相互垂直的线偏振光(p、s偏振光)。这两束偏振光同时进入光纤传感环中，分别以顺时针和逆时针方向传输一圈后，到达法拉第旋转镜。根据法拉第旋转镜的特性，p、s偏振光的偏振方向被旋转90°，变为s、p偏振光，反射回光纤环中。再次绕光纤环传输一圈后，两束正交的线偏振光回到偏振分束器中，重新经过起偏器和耦合器后，在光电检测管处形成干涉。由于带有转速信息的光信号在光纤环中通过了两次，所以本发明的光纤陀螺仪的灵敏度是相同长度光纤环的普通光纤陀螺的两倍。
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公开(公告)号：CN111044027A
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN202010002786.6
申请日：2020-01-02
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种使用单片高精度阻抗变换系统的开环光纤陀螺信号处理电路。开环光纤陀螺的光学部分和光电转换部分由宽谱光源、光源耦合器、起偏器、环耦合器、相位调制器、光纤传感环、光电探测器组成，与传统结构一致；本发明的信号处理电路将原本用于阻抗测量的单片高精度阻抗变换系统用作陀螺信号处理主要电路：利用其内部的直接数字频率合成器DDS获得高精度的正弦调制波，以获得低畸变的相位调制；利用其内部的高阻放大器将光电探测器的光电流信号直接变为电压值；利用其内部的高速模拟数字变换ADC-数字傅里叶变换DTF模块，获得陀螺的角速度信息；利用其内部的温度传感器获得陀螺的角速度随温度变化的校正。
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公开(公告)号：CN108195367A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201810128326.0
申请日：2018-02-08
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种具有双倍灵敏度的光纤陀螺仪。由光源发出的宽谱光经过耦合器，在起偏器处形成与偏振分束器保偏尾纤主轴呈45°角的偏振光。该偏振光到达偏振分束器后，被均分为两个方向相互垂直的线偏振光(p、s偏振光)。这两束偏振光同时进入光纤传感环中，分别以顺时针和逆时针方向传输一圈后，到达法拉第旋转镜。根据法拉第旋转镜的特性，p、s偏振光的偏振方向被旋转90°，变为s、p偏振光，反射回光纤环中。再次绕光纤环传输一圈后，两束正交的线偏振光回到偏振分束器中，重新经过起偏器和耦合器后，在光电检测管处形成干涉。由于带有转速信息的光信号在光纤环中通过了两次，所以本发明的光纤陀螺仪的灵敏度是相同长度光纤环的普通光纤陀螺的两倍。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111044027B
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202010002786.6
申请日：2020-01-02
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种使用单片高精度阻抗变换系统的开环光纤陀螺信号处理电路。开环光纤陀螺的光学部分和光电转换部分由宽谱光源、光源耦合器、起偏器、环耦合器、相位调制器、光纤传感环、光电探测器组成，与传统结构一致；本发明的信号处理电路将原本用于阻抗测量的单片高精度阻抗变换系统用作陀螺信号处理主要电路：利用其内部的直接数字频率合成器DDS获得高精度的正弦调制波，以获得低畸变的相位调制；利用其内部的高阻放大器将光电探测器的光电流信号直接变为电压值；利用其内部的高速模拟数字变换ADC‑数字傅里叶变换DTF模块，获得陀螺的角速度信息；利用其内部的温度传感器获得陀螺的角速度随温度变化的校正。
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公开(公告)号：CN110440786B
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN201910732544.X
申请日：2019-08-09
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种单光源双轴光纤陀螺仪及其双轴电信号解调方法。由光源发出的光经耦合器分为两束光后，分别进入两个Y波导集成光学芯片的输入端，其中Y波导会将光束一分为二后输出，两束光分别按顺时针、逆时针方向经光纤传感环后返回Y分束器合成形成干涉，经两Y波导集成光学芯片输入端送至耦合器，然后用光电检测器将两个Y波导产生的干涉光转化为电信号，信号处理单元和模拟开光实现一个本征周期内处理两个陀螺信号，同时输出陀螺仪相对于惯性参考系的转动信息。本发明不需要对光纤陀螺内部结构进行大的改变就能实现双轴速率检测。
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公开(公告)号：CN108332736A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810145548.3
申请日：2018-02-12
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种半导体超辐射二极管光源光电探测管复用的光纤陀螺仪，涉及陀螺仪领域。该光纤陀螺仪中，信号处理和控制单元通过控制线与半导体超辐射二极管相连，用于控制半导体超辐射二极管周期性切换成发光状态和光电探测状态，并接收半导体超辐射二极管输出的电信号；半导体超辐射二极管与Y型铌酸锂芯片的输入端之间通过光纤延时线相连；Y型铌酸锂芯片的两个输出端分别连接光纤传感环；信号处理和控制单元与Y型铌酸锂芯片内部的相位调制器相连，用于在相位调制器上加载偏置和反馈信号。本发明可以减少由传统光纤陀螺的光源分束器所引起的3/4光能量损失，同时减少二个元件的使用。
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公开(公告)号：CN110440786A
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201910732544.X
申请日：2019-08-09
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种单光源双轴光纤陀螺仪及其双轴电信号解调方法。由光源发出的光经耦合器分为两束光后，分别进入两个Y波导集成光学芯片的输入端，其中Y波导会将光束一分为二后输出，两束光分别按顺时针、逆时针方向经光纤传感环后返回Y分束器合成形成干涉，经两Y波导集成光学芯片输入端送至耦合器，然后用光电检测器将两个Y波导产生的干涉光转化为电信号，信号处理单元和模拟开光实现一个本征周期内处理两个陀螺信号，同时输出陀螺仪相对于惯性参考系的转动信息。本发明不需要对光纤陀螺内部结构进行大的改变就能实现双轴速率检测。
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公开(公告)号：CN110426027A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910732662.0
申请日：2019-08-09
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种基于磁光开关的实现多圈绕行的光纤陀螺仪及其方法。光源发出的光经过耦合器进入Y波导，在Y波导的起偏作用下，s偏振光经过偏振分束器到达了法拉第旋转器处。根据电流线圈产生的磁场将到达的s偏振光被旋转90度后变成了p偏振光。由于双折射效应，回到偏振分束器的两束p偏振光不会沿着原光路返回到Y波导内，而是进入光纤环中绕行，通过控制磁场的电流维持光绕光纤环一圈的时间，之后将电流关闭，使得顺逆两束p偏振光在光纤传感环内循环绕行；在绕行多圈之后再加上电流磁场，使得两束p偏振光通过法拉第旋转器变为s偏振光，s光经过偏振分束器回到Y波导。本发明实现光在光纤环内多圈循环绕行，可获得更高灵敏度的光纤陀螺。
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