通过在相位调制器上施加线性变化的调制信号来实现对光波频率的方波调制是目前谐振式微光学陀螺(RMOG)中普遍采用的调制方法。而实现理想的方波频率调制要求完全线性的调制波形，极大地增加了系统实现难度。研究了调制曲线非线性对谐振腔输出的影响，仿真计算了具有二阶和三阶非线性误差的调制曲线引起的谐振曲线偏移和畸变。分析了解调输出误差与调制曲线非线性度的关系。通过搭建RMOG实验系统，测试了实际产生三角波调制信号的高阶非线性系数以及陀螺输出的标度因数。实验验证了理论分析计算方法的正确性以及采用模拟三角波产生方法改善微光学陀螺中相位调制非线性的可行性。

谐振式微光学陀螺(RMOG)是一种基于光学Sagnac效应的新型角速度传感器。提出了基于模拟波形连续线性相位调制技术的偏置频率调制。与传统的双频率锯齿波调制以及数字调制方法相比, 偏置频率调制消除了由于锯齿波回扫或数字波形中的台阶效应引入的脉冲噪声。从理论上推导了连续线性相位调制波形参数与陀螺的动态范围和灵敏度的关系, 得出波形参数的选取原则。实验采用自由谱宽、谐振清晰度分别为1.6GHz和60的集成光学谐振腔陀螺构建RMOG系统, 得到1h陀螺零偏稳定性1.06×10-3rad/s、±500°/s动态范围内陀螺输出非线性度小于1%。

分析了集成光学谐振式陀螺中克尔噪声的产生机理，利用导波光学理论建立了克尔噪声的数学模型，并基于此模型得出了克尔噪声对集成光学陀螺极限灵敏度影响的数学表达。分析了不同光源谱宽下谐振腔腔长与克尔噪声引起陀螺输出偏移之间的关系；针对集成光学陀螺中克尔噪声的主要产生原因谐振腔中顺、逆时针的光强不均衡，仿真分析了系统中集成光学调制器的Y分支波导分光比不均衡对陀螺输出的影响，给出了集成光学陀螺中克尔噪声的抑制方法，最后给出了实验装置并采用通过可变衰减器的方法调节入射到谐振腔的光强使两光路光强严格相等，有效地抑制克尔噪声，并给出了初步实验结果。

谐振式微光学陀螺(RMOG)是利用光学Sagnac效应和微电子机械系统(MEMS)加工工艺实现的一种新型角速度惯性传感器。为了减小光学器件受温度、应力等外界环境变化的影响，提高陀螺性能，快速精确的频率跟踪与锁定技术是非常必要的。提出了两种应用于RMOG的频率跟踪与锁定方法：单路光路(单路模式)和两相向传输光路(双路共模模式)；分析比较了两种方案应用于RMOG中所得到的陀螺性能。单路模式由于受光路非互易性噪声的影响较小，锁频精度高；双路共模模式频率跟踪速度快，动态响应性能好。对RMOG的测试表明，对应于单路模式和双路共模模式，分别可以得到0.07 °/s的频率锁定精度和0.09 ms·［(°)/s］-1的频率跟踪速度。

阐述了硅基微光学陀螺(MORG)结构中瑞利背向散射噪声的产生机理,并创建了硅基微光学陀螺光路的静态与动态理论模型,公式化地描述了硅基二氧化硅谐振腔中的该噪声特性,并通过软件算法仿真综合分析了硅基微光学谐振式陀螺中瑞利背向散射噪声与主信号强度之间的关系,以及其与反向光信号的干涉信号对主信号的影响。分析了瑞利背向散射噪声信号对谐振腔性能的影响,定量分析了此噪声对谐振腔清晰度、陀螺极限灵敏度的影响。提出了抑制系统中该噪声的方案,并搭建实验装置,利用提出的解决方案对系统进行了优化,实验验证了理论分析的结果。