军械工程学院 电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
光纤陀螺法拉第磁光效应作为非互易性误差源,是影响光纤陀螺性能,尤其是影响光纤陀螺精度的主要原因之一。介绍了光纤陀螺的磁敏感机理,分析了光纤陀螺径向和轴向磁敏感性误差的主要来源。提出了通过在光纤陀螺原有光纤环上熔接反向扭转光纤的方法,引入比较高的圆双折射,对原有光纤环的非互易相位差进行补偿,达到抑制光纤陀螺磁敏感性误差的目的,探讨了该方法的可行性,并对补偿特征进行了仿真分析。
光纤光学 光纤陀螺 法拉第效应 光纤扭转 fiber optics fiber optic gyroscope Faraday effect optical fiber twist
浙江大学 光电学院现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
研究了与光纤线圈敏感轴平行的轴向磁场作用下保偏光纤陀螺的漂移特性, 建立了保偏光纤陀螺产生的非互易相位差与入射光偏振态关系的数学模型, 并对该模型进行了实验验证.结果表明: 轴向磁场对保偏光纤陀螺产生的非互易相位差源于光纤线圈内光纤的弯曲, 且与线圈中光纤扭转分布具有密切关系, 即当线圈绕制完毕, 光纤扭转分布固定时, 对应的保偏光纤陀螺轴向磁场灵敏度不变；保偏光纤陀螺轴向磁场灵敏度与射入光纤线圈内光的偏振态密切相关, 通过改变入射偏振光的入射角, 可在0~5°/h/mT范围内改变典型保偏光纤陀螺的轴向磁场灵敏度.
保偏光纤陀螺 轴向磁致非互易相位差 光纤线圈 光纤弯曲 光纤扭转 入射光的偏振态 Polarization maintaining fiber optic gyroscopes Axial magnetic drift Nonreciprocal phase difference Fiber coil Fiber′s bending Fiber′s twist 光子学报
2015, 44(12): 1206003
军械工程学院电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
研究了与光纤线圈平面平行的径向磁场作用下光纤陀螺的磁敏感性，分析了径向磁敏感性的主要机理是光纤扭转。基于此提出了利用补偿光纤环来抑制陀螺的径向磁敏感性的方法，通过控制补偿光纤的扭转分布特性，产生一个可控的补偿相位来抵消原有光纤环的径向磁敏感性误差。建立了补偿相位、径向磁敏感度与光纤扭转分布特性关系的数学模型，并对该模型进行了数据模拟和实验验证。通过定义补偿效能评估了径向磁敏感性的抑制效果，实验结果可以看出，径向磁敏感性补偿效能达到了63.76%，综合磁敏感性补偿效能达到了42.83%，表明该方法可以在一定程度上可以抑制光纤陀螺的径向磁敏感性。
光纤光学 光纤陀螺 光纤扭转 径向磁敏感性 补偿效能
