针对目前谐振式集成光学陀螺(IORG)输出检测精度与其理论极限灵敏度存在两个数量级差别的情况, 分析了IORG系统中存在的主要噪声源; 搭建了基于单光路锁频和单光路输出的IORG噪声分离系统; 分别对无光情况下信号检测系统中各部分的噪声以及陀螺静态频率锁定情况下各部分的噪声影响进行了测试与分析; 得到了系统的噪声分布情况。实验结果表明: 光路噪声以及包括探测器热噪声和散粒噪声的电路固有噪声为系统的主要噪声源。

在基于模拟三角波相位调制技术的谐振式集成光学陀螺(IORG)调制方案中，调制三角波参数受外界环境等变化而产生波动是陀螺输出误差的主要来源之一。给出了调制三角波参数与陀螺输出的特性关系；分析了调制三角波参数波动与陀螺标度因数的变化关系；仿真计算了调制三角波参数波动与陀螺输出非线性度的关系。搭建了IORG实验系统，通过采用精密高频波形产生器产生调制三角波，得到了1 h零偏稳定性为0.69(°)/s，±500(°)/s动态范围内非线性度为0.96%的陀螺输出。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调制方法改善集成光学陀螺检测精度的可行性。

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%。

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。

介绍了谐振式微光学陀螺(ROG)的基本原理与结构,对采用三角波频率调制的陀螺灵敏度进行了理论分析。以调频光谱测量原理为基础,把环形谐振腔视为具有洛伦兹型吸收谱的介质,推导出了谐振式微光学陀螺在最大灵敏度时输出的光强与谐振腔谐振特性曲线的对应关系,提出了一种谐振式微光学陀螺最佳灵敏度的调节方法,结合陀螺系统信号的调制与解调,简化了陀螺系统最佳灵敏度的调节过程,给出了实际陀螺系统的灵敏度的测试实验。实验结果表明,此调节方法能够将谐振式微光学陀螺系统调节到最佳灵敏度,适合在实际的谐振式陀螺系统调试中运用。