为了提高系统的互易性及有效抑制背向散射噪声对RMOG检测精度的影响,提出一种基于光开关抑制背向散射噪声的谐振式微光学陀螺。首先分析和测试实际RMOG系统中背向散射噪声的影响;然后对顺、逆时针两路光波信号进行同频调制,并利用1×2光开关施加时分复用信号使得激光信号在顺、逆时针两个方向来回切换,在时间上分离信号光和背向散射光,用于减小背向散射噪声对RMOG检测精度的影响;分析光开关的信道串扰、切换时间对背向散射噪声的抑制作用。实验结果表明,光开关能够减小背向散射噪声,减小程度受开关串扰的制约,开关切换时间需结合光波导环形谐振腔的时间常数及环路锁定时间进行优化设计。
传感器 谐振式微光学陀螺 Sagnac效应 背向散射噪声 时分复用技术 光开关 中国激光
2020, 47(10): 1010003
哈尔滨工业大学可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室， 黑龙江 哈尔滨 150080
蓝绿激光雷达进行水下目标探测成像时，由于受到后向散射噪声影响，图像信噪比随着距离增大而急剧下降。为解决此问题，通过分析水下目标图像噪声污染，提出一种图像预处理算法，通过在频域进行噪声抑制及改进型巴特沃斯高通滤波等处理，能够实现目标复原，提高图像信噪比。以自研的条纹管激光雷达完成室内水池水雷探测成像实验，分别对5 m和15 m水下水雷目标激光强度像进行频域预处理。结果表明，提出的算法能有效滤除后向散射噪声，提高图像对比度，获得较为清晰的目标轮廓像。
图像处理 激光雷达 水下成像 后向散射噪声
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
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%。
集成光学 谐振式微光学陀螺 偏置频率调制 连续线性相位调制 背向散射噪声 integrated optics resonator micro-optic gyro bias-frequency-modulation continuous linear phase modulation backscattering noise
1 北京航空航天大学光电技术研究所, 北京 100191
2 精密光机电一体化教育部重点实验室, 北京 100191
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。
集成光学 硅基微光学陀螺 噪声分析 谐振腔 瑞利背向散射
上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海,200030
研究了光纤拉曼放大器中双重瑞利散射噪声的特性,提出了在考虑拉曼光放大作用时,双重瑞利散射噪声的表达式.给出了在加入隔离器进行抑制后,双重瑞利散射噪声的计算方法,并进行了模拟分析,得出了放置隔离器的最佳位置.
光纤拉曼放大器 双重瑞利背向散射噪声 隔离器 密集波分复用
