为抑制谐振陀螺的偏振波动噪声,提出了一体化谐振式光纤陀螺设计方案。基于特殊设计的光子晶体光纤和单偏振光纤研制了一种混合型光子晶体光纤谐振腔,该谐振腔同时具有较高的偏振消光比和良好的温度稳定性;为减小谐振腔损耗,优化了光子晶体光纤的模场直径,使其与单偏振光纤相一致,因此二者熔接损耗可被控制在0.1 dB以内,进而得到谐振腔精细度为13.2;基于该谐振腔搭建了双闭环谐振陀螺系统。测试结果表明:双闭环谐振陀螺系统具有较小的偏振波动误差特性,在300 s积分时间内陀螺输出白噪声占主导地位,零偏稳定性达到0.25 (°)·h -1;在测量范围为-240~240 (°)·s -1时,双闭环谐振陀螺系统的陀螺标度因数非线性度为2.3×10 -4,性能较单闭环陀螺系统有明显提升。

为了改善全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型梳状滤波器 (interleaver)的输出特性，提出了由一个 2×2光纤耦合器和一个带自反馈光纤谐振腔的光纤耦合器级联组成的改善型的全光纤 MZI型梳状滤波器。根据其结构，利用光纤传输理论和矩阵理论推导出了该器件的输出表达式，并进行了数值模拟分析。结果表明：该器件在合理参数的情况下，利用带自反馈光纤谐振腔引入的相位调节效应，使其 25 dB截止带宽为 46.7 GHz，约占 50 GHz频率间隔的 93.4%，输出光谱形态近似于方波。当存在传输损耗时，两束干涉光信号的幅度不存在明显的差异，降低了传输损耗对滤波器消光特性的影响，与传统的光纤谐振环辅助非平衡 MZI型梳状滤波器相比，不仅降低了传输损耗对滤波器消光特性的影响，而且还将所需的光纤耦合器数目减少至 2个，使其在未来的密集波分复用系统中能发挥重要作用。

保偏光纤谐振腔交叉偏振耦合引起的偏振波动是谐振式光纤陀螺的主要噪声源之一，保偏光纤偏振主轴旋转90°对接是克服偏振波动的有效方法，其对接角度误差大小对陀螺噪声抑制效果有重要影响。为此利用迈克耳孙(Michelson)白光光纤干涉仪偏振耦合测试方法，从理论上对双耦合器保偏光纤谐振腔的90°对接误差进行了分析，得到迈克耳孙光纤干涉仪输出的干涉交流项公式和干涉波形，进而计算得到双耦合器保偏光纤谐振腔的90°对接误差角度。对双耦合器的保偏光纤谐振腔90°对接角度误差控制进行了实验研究，实现了0.37°的角度对接误差。

保偏光纤(PMF)谐振腔是谐振式光纤陀螺的核心元件, 在谐振腔中由于偏振耦合引起的偏振波动是陀螺的测量误差的主要来源之一, 而PMF偏振主轴旋转90°对接是克服谐振腔偏振波动的有效方法。对90°对接的双耦合器PMF谐振腔的谐振特性和偏振特性进行了理论分析, 采用锯齿波扫描的方法对90°对接的双耦合器PMF谐振腔的谐振特性和偏振特性进行实验研究, 得到理论响应和实验响应曲线。实验测得谐振腔的精细度为24, 谐振深度为0.9615, 两本征偏振态之间的相位间隔为179.65°, 证明了90°对接双耦合器PMF谐振腔的良好偏振特性。

A novel fiber-optic current sensing scheme is proposed by converting the Faraday rotation to the optical signal's degree of polarization (DOP) change. In this scheme, the lightwave passes through a fiber resonant cavity multiply and experiences Faraday rotation simultaneously. Its main merit is immunity from the environment disturbance to the fiber used in ordinary Faraday rotation sensor. Brief theoretical analysis and simulation are given to show its basic characteristics. Experimental results are demonstrated and the feasibility of the proposed method is also shown.