光纤陀螺原理
光纤陀螺术语及测试方法
光纤陀螺术语及测试方法一、光纤陀螺原理以萨格耐克〔Sagnac〕效应为根底，由光纤环圈构成的干预仪型角速度测量装置。
当绕其光纤环圈等效平面的垂线旋转时，在环圈中以相反方向传输出的两束相干光之间产生相位差，其大小正比于该装置相对于惯性空间的旋转角速度，通过检测输出光干预强度即反映出角速度的变化。
二、术语及定义1、启动时间光纤陀螺在规定的工作条件下，从加电开始至到达规定性能所需要的时间。
2、零偏当输入角速率为零时，衡量光纤陀螺输出量均值的大小，以规定时间内输出量均值相应的等效输入角速度表示。
不包括由于滞后和加速引起的输出。
3、零偏稳定性当输入角速度为零时，衡量光纤陀螺输出量围绕其均值的离散程度。
以规定时间内输出量的标准偏差相应的等效输入角速度表示，也可称为零漂。
4、零偏重复性在同样条件下及规定间隔时间内，屡次通电过程中，光纤陀螺零偏相对其均值的离散程度。
以屡次测试所得零偏的标准偏差表示。
5、零偏温度灵敏度相对于室温零偏值，由温度变化引起光纤陀螺零偏变化量与温度变化量之比，通常取最大值表示。
6、随机游走系数表征光纤陀螺中角速度输出白噪声大小的一项技术指标，它反映的是光纤陀螺输出的角速度积分〔角度〕随时间积累的不确定性〔角度随机误差〕，也称为角随机游走。
7、标度因数陀螺输出量与输入角速率的比值。
标度因数通常是用某一特定直线的斜率表示。
该直线可以根据在整个输入范围内周期地改变输入量所得到的输入/输出数据，用最小二乘法进行拟合来求得。
8、标度因数非线性度在输入角速度范围内，光纤陀螺输出量相对于最小二乘法拟合直线的最大偏差值与最大输出量之比。
9标度因数重复性在同样条件及规定的角速率下，屡次测量过程中，光纤陀螺标度因数之间的一致程度。
以各次测试所得的标度因数的标准偏差与其平均值之比表示。
10、标度因数温度灵敏度相对于室温标度因数，由温度变化引起的标度因数变化率与温度变化量之比。
通常以最大值表示。
11、频带宽度光纤陀螺频率特性测试中，规定在测得的幅频特性中幅值降低3 dB所对应的频率范围。
光纤陀螺的原理和应用前景
光纤陀螺的原理和应用前景1. 简介光纤陀螺作为一种高精度惯导传感器，广泛应用于导航、无人驾驶、航天航空等领域。
本文将介绍光纤陀螺的原理和应用前景。
2. 原理光纤陀螺基于Sagnac效应，利用光在旋转系统中传播的差相位来测量旋转角速度。
其主要原理如下：•光路拆分：将入射光束分为两束，经过旋转系统后再合并。
一束沿顺时针方向传播，另一束沿逆时针方向传播。
•光程差：当没有旋转时，两束光在旋转系统中传播距离相等，所以两束光在合并后能够干涉产生等相位。
•旋转效应：当旋转系统发生旋转时，顺时针方向的光程会变短，逆时针方向的光程会变长，导致干涉产生相位差。
•相位差测量：通过检测干涉产生的相位差，就可以计算出旋转角速度。
3. 应用前景光纤陀螺具有高精度、高稳定性、长寿命等优点，因此在许多领域有着广泛的应用前景。
3.1 导航与定位光纤陀螺可以用于惯性导航系统，实现对航空器、潜水器、导弹等的精确导航和定位。
与传统的机械陀螺相比，光纤陀螺具有更高的精度和更小的体积，更适用于高精度导航需求。
3.2 航天航空在航天航空领域，光纤陀螺可以用于姿态控制、角速度测量、飞行参数监测等方面。
光纤陀螺的高精度和高稳定性保证了飞行器的准确性和安全性。
3.3 无人驾驶随着无人驾驶技术的快速发展，光纤陀螺作为惯性导航传感器，在自动驾驶车辆上具有重要的应用前景。
它可以提供准确的车辆姿态信息，改善导航、定位和轨迹控制的精度，提高无人驾驶的安全性和可靠性。
3.4 工业自动化光纤陀螺可以在工业自动化系统中用于测量和控制机器人、加工设备等的姿态和运动状态。
通过实时监测机器人的姿态信息，可以提高生产效率和产品质量。
4. 总结光纤陀螺基于Sagnac效应，利用光在旋转系统中传播的差相位来测量旋转角速度。
其具有高精度、高稳定性、长寿命等优点，在导航、航天航空、无人驾驶和工业自动化等领域有着广泛的应用前景。
随着技术的不断进步，光纤陀螺将继续发挥重要的作用，推动相关领域的发展和进步。
光纤陀螺原理
光纤陀螺原理光纤陀螺是一种利用光的干涉效应来测量角速度的仪器，它利用了光的特性和旋转的惯性原理，是一种非常精密的测量装置。
光纤陀螺在惯性导航、航天器姿态控制、地震监测等领域有着广泛的应用。
在本文中，我们将深入探讨光纤陀螺的原理和工作机制。
光纤陀螺的原理基于Sagnac效应，这是一种基于相对论的效应，它是由法国物理学家Sagnac在1913年首次观察到的。
当光沿着一个闭合的路径传播时，如果这个路径发生了旋转，那么光的传播速度就会受到影响，从而产生了光程差。
利用这个原理，光纤陀螺就可以通过测量光程差来确定旋转角速度。
光纤陀螺的基本结构包括光源、分束器、光纤环、合束器和探测器。
光源发出的光经过分束器分成两束，一束沿顺时针方向，另一束沿逆时针方向通过光纤环，然后再经过合束器汇聚到探测器上。
当光纤环发生旋转时，两束光的光程差就会发生变化，这种光程差的变化就可以被探测器测量出来，从而得到旋转角速度的信息。
光纤陀螺相比于传统的机械陀螺有着许多优势，首先是精度高。
由于光的波长非常短，因此可以实现非常高的分辨率，从而可以测量非常微小的角速度变化。
其次是灵敏度高。
光纤陀螺可以测量非常小的角速度，因此在一些需要高精度测量的领域有着得天独厚的优势。
此外，光纤陀螺还具有体积小、重量轻、抗干扰能力强等优点，使其在航天、航空等领域得到广泛应用。
然而，光纤陀螺也存在一些局限性，比如温度漂移、光纤损耗、非线性效应等问题，这些都需要在实际应用中加以解决。
此外，光纤陀螺的制造成本较高，也限制了其在一些领域的推广应用。
总的来说，光纤陀螺作为一种高精度、高灵敏度的角速度测量装置，在航天、导航、地震监测等领域有着广泛的应用前景。
随着光纤技术的不断发展和完善，相信光纤陀螺将会在更多的领域发挥重要作用，为人类的科学研究和生产生活带来更多的便利和进步。
光纤陀螺的原理及应用
光纤陀螺的原理及应用光纤陀螺是一种基于光纤的惯性导航装置，利用光纤的特性来测量物体在空间中的转动角速度。
它的核心原理是著名的光路差原理，即利用光在不同介质中传播速度不同的性质，通过测量光信号的相位差来推测陀螺的旋转情况。
光纤陀螺的主要构成部分包括光源、光分束器、光偏置器、光栅、光检测器等。
光源发出的光经过光分束器分成两束，依次通过光偏置器，其中一束光经过光栅与另一束光混合后通过光检测器检测。
当光纤陀螺不发生旋转时，两束光的相位相同，检测器输出信号为零；当光纤陀螺发生旋转时，光栅会引起两束光之间的相位差随着陀螺旋转导致变化，通过检测器可以将转动的角速度转化为电信号输出。
光纤陀螺具有许多优势和应用前景。
首先，光纤陀螺具有高精度和高稳定性，可以测量微小的角速度变化，适用于高精度导航和姿态控制。
其次，光纤陀螺不受外部电磁干扰的影响，可以用于恶劣环境下的导航。
此外，光纤陀螺体积小、重量轻，便于安装和集成到各种设备中。
光纤陀螺广泛应用于航空、航天、航海、导弹、船舶、地质勘探以及工业自动化等领域。
在航空和航天领域，光纤陀螺可用于惯性导航系统，实现飞行器的精确定位、测速和姿态控制。
在导弹领域，光纤陀螺可以提供快速、精确的导航信息，有效支持导弹的制导和弹道控制。
在地质勘探中，光纤陀螺可以应用于油气勘探、地震监测等领域，提供地下结构和地震信号的测量。
在工业自动化中，光纤陀螺可用于机器人导航和姿态控制，提高自动化生产线的准确性和效率。
除了以上应用领域，光纤陀螺还具有许多潜在的应用前景。
例如，在虚拟现实和增强现实领域，光纤陀螺可用于实现更精确的姿态追踪和身体定位。
在医疗领域，光纤陀螺可以应用于体内导航和手术辅助等方面，提高手术精确度和安全性。
在车辆导航和自动驾驶领域，光纤陀螺可以用于精确定位和路径规划，提高车辆导航的准确性和安全性。
总之，光纤陀螺是一种基于光纤的惯性导航装置，利用光路差原理测量物体的转动角速度。
它具有高精度、高稳定性和抗干扰性强的特点，广泛应用于航空、航天、航海、导弹、船舶、地质勘探和工业自动化等领域。
光纤陀螺仪原理
光纤陀螺仪原理1. 引言光纤陀螺仪（Fiber Optic Gyroscope，简称FOG）是一种利用光纤和激光干涉原理测量角位移的装置。
光纤陀螺仪工作稳定、精度高、重量轻、体积小、抗振动能力强，广泛应用于航天、航海、火箭、导弹等领域。
本文将详细解释与光纤陀螺仪原理相关的基本原理。
2. 基本原理光纤陀螺仪的工作原理基于光的干涉效应，通过测量光传播路径中的相位差来得到角位移的信息。
光纤陀螺仪主要由光源、分束器、光纤环路和光电探测器等部分组成。
2.1 光源光纤陀螺仪一般采用激光光源作为发射器。
激光具有单色性、方向性和相干性等优点，可以提供稳定的光信号用于测量。
激光源发射出的激光光束经过准直、偏振等处理后，进入光纤环路进行干涉。
2.2 分束器分束器是将激光光束分成两束的光学组件。
一束光沿着光纤环路的顺时针方向传播，称为顺时针光；另一束光沿着逆时针方向传播，称为逆时针光。
2.3 光纤环路光纤环路是光纤陀螺仪的核心部分，由多个光纤组成。
光纤环路通常采用“S”型或“Z”型布局，其目的是使光在环路中传播一定长度，以增大传播时间，提高测量精度。
在光纤环路中，顺时针光和逆时针光通过相同的光纤传输，形成光纤内壁的干涉。
2.4 光电探测器光电探测器用于测量干涉光信号的强度。
光纤环路两端分别安装有光电探测器，用于接收顺时针光和逆时针光经过干涉后的光强信号。
3. 工作过程光纤陀螺仪的工作过程可以分为两个阶段，即初级调零和运行测量。
3.1 初级调零初级调零是为了消除光纤陀螺仪中的零偏误差。
在初级调零过程中，设备会自动采集并记录下零偏误差的数值。
首先，光纤陀螺仪的光源发射激光光束，分束器将光束分成顺时针光和逆时针光，然后它们分别沿着光纤环路传播。
在传播过程中，如果光纤环路没有发生旋转，则顺时针光和逆时针光会以相同的路径传播回来。
当顺时针光和逆时针光在光纤环路两端重新合成时，它们会以特定的相位关系进行干涉。
这种干涉会导致光电探测器接收到的光强发生相应的变化。
光纤陀螺的原理及应用
原理
物质受到外界磁场的作用时， 它内部的磁化强度也会发生 变化。表面铁磁共振就是利 用这种变化来检测磁场的方 法。
应用
除了光纤陀螺，表面铁磁共 振还可以应用于医学检测等 领域。
光纤角速度传感器
概念
光纤角速度传感器是利用光纤感 应器对角速度进行测量的装置。
测量原理
光纤角速度传感器是基于光学菲 涅耳效应的，通过比较两束相干 光的相位差来测量角速度。
应用
光纤角速度传感器广泛应用于航 空，航天领域，以及高精度测量 等领域。
光纤陀螺工作原理
1
测量转速
依据光学相位差，测量稳定的光路差，得到转速。
2
修正偏移
通过修正惯性元件对角速度的缓漏和扭曲，并对其加以合成，得到最终的修正偏 移值。
3
输出信息
将信息进行数字调制，再经过光电转换，输出信号。
光纤陀螺应用
航空航天领域中的应用
光纤陀螺可以利用其高精度，稳定性和快速响应等 特点，对导航系统的性能进行优化，有利于飞行器 的稳定性和定位准确性。
高精度测量领域中的应用
光纤陀螺结构先进，性能优良，可以应用于各种高 精度测量领域，例如海洋测量、地震勘测、气象预 报等。
结论
1 光纤陀螺的原理和应用非常广泛。
作为一种高精度、高精度度、高可靠性的惯 性导航仪器，它造福于各种不同领域的技术 创新和发展。
2 但光纤陀螺仍有发展空间。
例如在增加测量精度和减小体积和重量等方 面，还需要不断地进行技术突破和改进。
光纤陀螺的原理及应用
光纤陀螺是一种基于光学原理的惯性导航仪，是现代导航技术的重要组成部 分。
原理介绍
光纤陀螺是基于瞬时轴法和恒星法的惯性导航系统，在运动状态下利用光纤 角速度传感器和光学共振，利用光学效应对角速率进行测量，从而实现对飞 行姿态和导航状态的振是一种基于磁 共振原理的测量方法，常用 于测量光纤陀螺中的磁场。
光纤陀螺原理
光纤陀螺原理
光纤陀螺是一种利用光纤的特性实现转角测量的仪器。
它的工作原理基于Sagnac效应，即当光束在光纤环路中沿两个相反方向传播时，由于旋转而造成的路径长度差会导致干涉，进而产生一个可测量的相位差。
具体来说，光纤陀螺由一个光源、光纤环路、光探测器和控制电路组成。
光源发出的光束通过分光器被均分为两束，分别进入光纤环路的两个入口端。
光在光纤中的传播速度是固定的，但光纤环路的旋转会改变光束在光纤中的传播时间。
当光束传播一周后重新汇合，光束会被分光器重新合并成一个信号，然后被光探测器接收。
如果光纤环路没有旋转，两束光传播的时间是一样的，干涉发生，相位差为零。
但是当光纤环路以角速度ω旋转时，在光纤中沿顺时针方向传播的光束会比逆时针方向传播的光束传播时间短。
这就导致两束光传播的相位差不再为零，而是与角速度ω成比例。
通过将光探测器输出的干涉信号与参考信号进行比较，可以测量出相位差，从而计算出光纤环路的转角。
控制电路可以根据测得的相位差来实时调整光束的光程差，以使得干涉信号保持在理想状态。
光纤陀螺具有高精度、高稳定性和抗干扰能力强的特点，被广泛应用于惯性导航、航天航空等领域。
光纤陀螺的工作原理
光纤陀螺的工作原理
光纤陀螺是一种基于光学原理的高精度运动惯量测量仪器，其原
理是利用当光束射入到一个旋转的光纤环路中时，会在光纤环路内发
生一系列干涉现象，从而利用干涉光束相移的变化来测量物体角速度、角位移等运动参数。
光纤陀螺主要由激光器、光源、光纤环路、光电探测器等几个关
键部件组成。
当激光器对光源进行激光，产生一束单色光束，然后将
该光束经过调制后，由一对耦合束分离器分为两路，一路沿顺时针方
向传播，另一路沿逆时针方向传播。
两路光束分别通过光纤环路后，
再次汇聚在耦合器上，随着光纤环路旋转，经过光纤激光束传输的长
度不同，导致从环路内射出的两路光束发生相位差异，这种相位差异
通过光电探测器接收后，就可以计算出物体的角位移和角速度。
与传统的机械陀螺相比，光纤陀螺优点明显，可以提供更高的精度、更宽的测量范围和更长的寿命。
由于光纤陀螺没有耗材和磨损部件，因此可大幅减小维护成本。
此外，光纤陀螺还可以通过多路合成，提高稳定性和精度。
但是，光纤陀螺也存在一些缺点。
例如，光纤陀螺仪器体积较大，价格较高，不便于小型化和成本控制。
此外，光纤陀螺的测量精度受
到环境温度、光纤长度等外部条件的影响，需要对相关技术进行调整
和优化，保证其测量稳定性和精度。
在实际应用中，光纤陀螺广泛用于导航、飞行器、地震监测、结构健康监测、姿态控制等领域。
随着科技的发展，光纤陀螺将其应用范围不断扩展，同时也在不断改进和创新，为人类的科技进步作出了重要贡献。
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I ( S ) I 0 1 cos S
I
I0
干涉式光纤陀螺基本原理
光源发出的光经过耦合器 后分为两束光，其中的一束光 进入电光相位调制器（Y波 导），经过Y波导的内部调节 后输出的两束光为满足光的相 干条件，这两束光在光纤环中 相向传播，感应外部的角速度 运动，在探测器处检测干涉信 号光强变化，经过光电信号处 理转换之后，形成闭环反馈电 压信号来调节Y波导，使Y波导 产生与外部Sagnac相移大小 相等方向相反的反馈相移，使 数字闭环光纤陀螺始终工作在 零点相移附近，在数据处理的 同时即可以获取外部的角速度 信息。
信号的偏置调制与解调
于是，干涉信号变为：
I ( S ) I 0 1 cos( S b )
这种方法可以用一个方波调制来实现，即 m 从而产生一个 m b 的偏置调制。 静止时，方波的两种调制态给出相同的信号：
b
2
，其中方波的半周期等于τ ，
I (0,b ) I (0, b ) I 0 (1 cosb )
旋转速率的测量值 变为：
I
稳定的零点
反馈 FB
c FB 2LD
· · 0
S
开环信号
闭环工作方案与实现
闭环工作的原始方案之一：利用频移——由声光调制器（AOM）也称为布 喇格元件产生频移。事实上，萨格奈克效应可以用线圈分束器上的多普勒效应 来解释，这样，位于线圈一端的频移器可以使萨格奈克效应的多普勒频移置零。
T S PR 0
也即：
S
复位后， T 由零变为 RS 。
闭环工作方案与实现
复位误差 为简单起见，考虑干涉仪施加偏置后的正弦响应。 当 T 0时信号为零，但在每个复位后的时间τ 内，信号变为 sin RS 。 这种寄生信号可以作为一个方便的误差信号，用于在每个复位触发第二个 反馈回路，以检验相位调制器的调制效率。
PR
(斜率)
RS
PR
0
t
RS
PR (t ) PR (t ) PR (t )
t
闭环工作方案与实现
锯齿波复位高度 RS 必须等于干涉仪的响应周期 2πrad，否则这种复位会引起误差。
设想，当处理回路为闭环时，通过调节斜率 补 偿旋转引起的相位差 S ，使总的相位差 T 为零：
J S
闭环工 作方案 与实现
同步的相位台阶和复位
J
RS
0
FB
0
J
数字相位斜波引起的相位差
t
J RS
b
0
方波偏置调制信号
t
t
闭环工作方案与实现
数字相位斜波的真正“魅力”，是运用数字逻辑和D/A转换器，对任何台阶值， 都能通过转换器的自动溢出，自然产生一个合适的同步复位。这样可以非常容易地实 现这项有效的技术。
闭环工作方案与实现
数字相位斜波技术优势： 1. 在数字方案中，复位和台阶都与时钟时间τ 同步。这样，通过在每次回 N 扫时触发第二个反馈回路，放宽了将2 VLSB 的值精确控制为2π的要求。 由于第二个反馈回路也与τ 同步，因此不受方波调制的瞬态过程的干扰。 2. 尽管从2πrad到0.1μrad的分辨率之间实际的动态范围高达26位，但数字 相位斜波不需要位数很大的D/A转换器！（对D/A转换器的一般性能要 求是线性度误差小于一个LSB。） 3. 实时速率测量值是相位台阶 的数字值DJ，存储在数字逻辑电路的寄存 J 器中。用来驱动电路的时钟必须与光纤线圈的传输时间τ 近似匹配，以 便于限制瞬时脉冲的宽度，但台阶值与τ没有直接关系。当τ 变化时， 会轻微地改变选通的瞬时脉冲的宽度，而反馈台阶的值 保持不变。 J 利用数字斜波和一个稳定的电子时钟，标度因数基本上只与线圈几何长 度上的萨格奈克效应有关，而与折射率没有关系。 4. 数字斜波方法允许将动态范围很容易地扩展到几个条纹。存储在寄存器 中的相位台阶幅值可以对应着大于±πrad的相位，D/A转换器的溢出自 动把实际的相位调制范围限制在小于2π。
闭环工作方案与实现
现用方案——数字相位斜波 利用数字方法很容易解决模拟相位斜波反馈的回扫问题。 “数字相位斜波”产生一个持续时间等于τ的相位台阶 J ， 取代连续斜波。由于光纤环圈的延迟，数字相位斜波引起的相 位差 FB 为常数，且等于台阶高度。 这些相位台阶和复位可以与方波偏置调制同步：方波半周期 等于τ。 相位台阶的幅值 J 通过相位置零反馈回路来设置，与旋转 引起的萨格奈克相位差S大小相等、符号相反： 这个 J 值给出的是旋转速率的线性读出值。
旋转时，则有：
I ( S , b ) I 0 1 cos( S b )
I ( S ,b ) I 0 1 cos( S b )
两种调制态之差变为：
I ( S , b ) I 0 [cos( S b ) cos( S b )] 2 I 0 sin b sin s
宽带光源
ASE
耦合器 光电检测器
Y波导 光纤环
干涉光强信号
A/D
逻辑电路
D/A
转速信号
采用Y波导和全数字闭环处理方案的 最佳IFOG结构
调制电压信号
PIN
信号的偏置调制与解调
I ( S ) I 0 1 cos S
I0
S
dI 0 d
I'
b
dI 0 d
S
S
I ( S ) I 0 1 cos( S b )
Φb必须和预定的灵敏度一样稳定！
信号的偏置调制与解调
“互易性偏置调制—解调”
m m (t ) m (t )
互易性相位调制器
m (t )
光纤环
பைடு நூலகம்
在光纤线圈的一端放置一个互易性相位调制器作为时延线，可完全克服相位 偏置的漂移问题。 由于互易性，两束干涉波受到完全相同的相位调制，但不同时，其时延等于 调制器和分束器之间的长、短光路的群传输时间之差τ。
信号的偏置调制与解调
光强响应
I 检测光强信号
静止
旋转
t
b
0
b
0
偏置调制
S
t
信号的偏置调制与解调
I ( S , b ) 2I 0 sin b sin s
用锁定放大器对探测器信号进行解调，可以测量这个“偏置”信 号ΔΙ，当 b 2 时有最大灵敏度，此时 sin b 1 。
闭环工作方案与实现
宽带光源
ASE
耦合器 光电检测器
Y波导 光纤环
光纤陀螺捷联惯导课题组专题研讨
光纤陀螺信号处理原理、方案及实现
研讨内容：
干涉式光纤陀螺基本原理简介； 信号的偏置调制与解调； 闭环工作方案与实现； 基于FPGA的信号处理及时序控制 ； 信号处理电路板介绍； FPGA程序介绍。
干涉式光纤陀螺基本原理
等价的概念： 环形干涉仪——光纤陀螺 光纤线圈 ——光纤环 相位调制器——Y波导（Y分支） 群传输时间——渡越时间 萨格奈克相位差——Sagnac S —— S
I ( S , ) 2 I 0 sin s 2
由于这种调制—解调方法能够产生一个具有稳定偏置的正弦响应(未加 调制的余弦响应的导数)，目前已经作为最佳的偏置技术被广泛采纳。
I I
稳定的零点
0
0
信号的偏置调制与解调
V
V0
2
m m (t ) m (t )
A/D转换器
数字相位斜波的产生： 数字寄存器容纳相位台阶的数字值DJ,其动态范围可以很大 （大于25位）。数字积分器产生阶梯斜波的数字值DR。一个 D/A转换器和一个缓冲放大器产生相位调制器的模拟驱动电压。 对于N位的D/A，可以在 0 ~ (2 N 1)VLSB 的动态范围内把数字 量D转化为一个模拟电压，其中VLSB是与最低有效位（LSB）对应 的驱动电压。 N 当DR大于 (2 N 1)时，自动溢出产生的电压等于( DR 2 )VLSB。 如果调节调制通道的增益，使满足：
信号的偏置调制与解调
x
x4 x3 x1 x2
x
5 4
3 4
3 4
5 4
x1 x3 x2 x4 静止
x1 x3 x2 x4 旋转
t
2
四状态—— 4
t
闭环工作方案与实现
前面描述的调制—解调检测方案能够保持环形干涉仪的 互易性，因而可以得到很好的零偏性能。 当然，倘若高性能光纤陀螺仪必须有一个稳定的和低噪 声的零偏，它也同样需要在整个动态范围内而不仅仅在零 点附近具有好的精度。 重要的测量参数是旋转的积分角位移而不只是速率，任 何过去的误差都将影响未来的信息。这一约束意味着，在 任何速率上都需要一个精确的测量值（也即要有一个精确 的标度因数）。这就是说，干涉仪的固有响应是正弦 型的，而所需的陀螺仪速率响应信号应是线性的。 这个问题可以采用闭环信号处理方法来解决。
数字寄存器 数字积分器
2 VLSB 2V
N
D/A转换器 模拟缓冲 放大器 相位调制器
其中Vπ是产生πrad相移的电压，此时溢出自动地产生一个复位， 它等效于模拟斜波的2π复位，因而不会产生任何标度因数误差。 这种自动溢出可以采用一个相位斜波，也可以采用相位斜波 和方波调制的数字和。这允许Y分支的两个调制器采用推挽连接， 减少他们的整体非线性误差。
0
φ
m
t t
0
Δφ
m
2
0
2
t
信号的偏置调制与解调
偏置调制状态选择的依据： 最佳性能来自于最佳的信噪比；考虑理论光子噪声及探 测器热噪声，偏置工作点可以选在 2 ~ 3 4 之间，不会 削弱信噪比。 1