谐振式光学陀螺窄线宽光源频率调谐方法研究

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雅宝题库解析：
谐振式光学陀螺是基于Sagnac效应产生的谐振频率差来测量旋转角速度的一种新型惯性传感器件。与干涉式光纤陀螺相比，谐振式光学陀螺要达到相同的精度，理论上所需的光纤长度要短得多，在实现系统的高精度和小型化方面优势明显。但是目前谐振式光学陀螺的研究还处于实验室阶段，所使用的仪器实验装置对于谐振陀螺的小型化和实用化来说是一种阻碍。由于谐振式陀螺对光源的要求非常特殊，因此谐振陀螺小型化的关键就是光源的小型化。本论文探讨窄线宽半导体激光器在谐振式光学陀螺中的应用，并对其频率调谐方法进行了研究。本文首先介绍了谐振式光学陀螺的工作原理，分析了谐振式光学陀螺的检测方法。接着对半导体激光器光源驱动电流，光功率与光源温度指标进行了测试，并对陀螺的核心敏感器件环形谐振腔进行了理论分析与实验测试。然后通过分析窄线宽半导体激光器的调谐因素，确定了谐振式陀螺中半导体激光器的控制方案，提出了恒温控制，电流方波内调制的新方法，设计了相关的硬件电路与逻辑程序，与传统在相位调制器上施加线性信号的调制方法进行了对比。通过陀螺检测电路板，恒温控制电路板以及电流驱动电路板之间的相互配合，成功的完成了陀螺的频率调谐，并且制作了集成光学陀螺原型样机并进行了测试，取得了良好的效果。