專利名稱：降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖陀螺傳感器中信號(hào)處理的方法，尤其是涉及一種降低 光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷方法。
技術(shù)背景光纖陀螺是一種基于光學(xué)賽格奈克效應(yīng)的角速度傳感器，通過檢測光纖干 涉儀沿兩個(gè)互易光路傳播的光束之間的賽格奈克光相位差，以獲得光纖陀螺所 在平臺(tái)的角速度信息。由于光纖陀螺為全固態(tài)傳感器，能快速啟動(dòng)及帶寬大等 原因，作為一種全新角速度傳感器受到廣泛應(yīng)用。最典型的應(yīng)用是在航天航空 應(yīng)用系統(tǒng)中，作為導(dǎo)航計(jì)算及姿態(tài)控制中的角速度信息傳感器。光纖陀螺的輸 出數(shù)據(jù)和角速度的比例系數(shù)稱為光纖陀螺的標(biāo)度因數(shù)，簡稱為標(biāo)度因數(shù)，根據(jù)光纖陀螺的輸出數(shù)據(jù)和標(biāo)度因數(shù)即可知道運(yùn)動(dòng)體的角速度。角速度Q和光纖陀螺輸出的數(shù)據(jù)&之間的關(guān)系可表示為<formula>formula see original document page 3</formula>其中《=-!為光纖陀螺的標(biāo)度因數(shù)，義為所用半導(dǎo)體光源的平均波長，2;rLDC為真空中的光速L和D為光纖陀螺光纖環(huán)的長度和直徑。光纖陀螺標(biāo)度因 數(shù)是溫度的函數(shù)，常用標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度參數(shù)來表征該函數(shù)關(guān)系，理想狀態(tài) 下該參數(shù)為零，即標(biāo)度因數(shù)和溫度無關(guān)，但實(shí)際無法達(dá)到，只能將標(biāo)度因數(shù)的 溫度靈敏度抑制在一定的數(shù)值之內(nèi)。光纖陀螺所用的光源為半導(dǎo)體光源，其平均波長隨溫度變化而變化，平均波 長隨溫度的典型變化率為400ppm/攝氏度(ppm:百萬分之一)，平均波長的變 化將直接傳遞為標(biāo)度因數(shù)的變化，若不加任何改善措施標(biāo)度因數(shù)也有400ppm/ 攝氏度的變化。為了保證光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)的溫度性能，降低其溫度靈敏度， 現(xiàn)有方法是采用制冷電路對(duì)光源進(jìn)行制冷，使其溫度恒定。若要求標(biāo)度因數(shù)溫 度在溫變條件下變化小于100ppm，相應(yīng)地要求光源平均波長變化小于100ppm， 相當(dāng)于需要用制冷電路將光源的溫度控制在0.25度或±0.125度的范圍內(nèi)。但這 種方案引入的制冷電路功耗大且使系統(tǒng)變復(fù)雜，雖然可滿足降低標(biāo)度因數(shù)溫度 靈敏度性能要求，但也引入一些其他問題。第一個(gè)問題是需要消耗額外的功耗，航天航空應(yīng)用系統(tǒng)所有功耗都由總功率有限的系統(tǒng)電源系統(tǒng)提供，其對(duì)各部分功耗要求嚴(yán)格，同樣要求光纖陀螺功 耗要低。而光纖陀螺功耗中很大的一個(gè)組成部分是所用光源制冷電路的功耗。典型光纖陀螺總功耗小于5瓦，而光源制冷功耗為2瓦左右，制冷電路占用系 統(tǒng)的接近一半的功耗。第二個(gè)問題是制冷電路的功耗最終轉(zhuǎn)換為同樣數(shù)量的熱量散發(fā)在系統(tǒng)內(nèi) 部，從而惡化光纖陀螺內(nèi)部的熱環(huán)境，影響其溫度性能。特別是在高溫環(huán)境運(yùn) 行時(shí)，為了保持光源溫度恒定，制冷器制冷并發(fā)熱，而發(fā)出熱量進(jìn)一步惡化內(nèi) 部熱環(huán)境并提升內(nèi)部溫度，而溫度提升要求制冷電路制冷量更多，而制冷量更 多意味著制冷系統(tǒng)會(huì)發(fā)出更多的熱量，該過程為正反饋的過程，最終會(huì)導(dǎo)致整 個(gè)系統(tǒng)溫度過高，意味著系統(tǒng)的不穩(wěn)定和可靠性降低。并且引入制冷電路需要 額外增添不少器件，使系統(tǒng)復(fù)雜度增加，同樣意味著可靠性的降低。也即現(xiàn)有的通過對(duì)光源溫控降低標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的方法具有幾個(gè)缺 點(diǎn)首先是功耗高，在功耗要求嚴(yán)格的場合如航天航空應(yīng)用系統(tǒng)中不適合；其 次是發(fā)熱嚴(yán)重，影響光纖陀螺的溫度性能；最后還增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，降低 整體可靠性。若能在降低標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏性的基礎(chǔ)上省卻制冷電路，則可有效降低光纖陀螺的功耗，改善其溫度性能和提高系統(tǒng)的可靠性。 發(fā)明內(nèi)容針對(duì)目前光纖陀螺研究中，現(xiàn)有通過光源制冷降低標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏性的 方法功耗大，發(fā)熱嚴(yán)重且降低系統(tǒng)可靠性的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種 降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷方法，省略光源制冷電路，通 過平均波長校正的方法降低標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度，同時(shí)減小光纖陀螺的功耗和 發(fā)熱量，改善溫度性能以及提高系統(tǒng)的靠性。本發(fā)明的原理光纖陀螺光源的為半導(dǎo)體光源，其發(fā)光機(jī)理為受激輻射，其發(fā)出光的平均 波長決定于有源層的折射率和禁帶寬度；而有源層的折射率和禁帶寬度都受溫 度的影響，在溫度變化下有規(guī)律地變化，從而導(dǎo)致了光纖陀螺所用半導(dǎo)體光源 的平均波長隨溫度的變化而有規(guī)律地變化。典型的光纖陀螺用半導(dǎo)體光源平均 波長隨溫度的典型變化率為400ppm/攝氏度。根據(jù)式子(1)可知標(biāo)度因數(shù)K和光源的平均波長義成正比，溫度變化通過 平均波長變化造成了光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)的變化，要消除平均波長對(duì)標(biāo)度因數(shù)的 影響， 一種方法是通過制冷電路使光源溫度穩(wěn)定，但如前所述，溫控方法存在 很大的不足；另一種方法是用光源的平均波長對(duì)光纖陀螺的原始輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，使校正后輸出數(shù)據(jù)的標(biāo)度因數(shù)和平均波長無關(guān)，從而消除光源平均波長 隨溫度漂移帶來的標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度。平均波長和溫度是復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系，該函數(shù)由有源層的禁帶寬度和折射率 的溫度性能所決定，該函數(shù)關(guān)系也為確定的函數(shù)關(guān)系，從而可通過預(yù)先測試得 到所用光源在不同溫度點(diǎn)下的平均波長，制作成平均波長和溫度對(duì)應(yīng)的表格。 通過引入一個(gè)校正環(huán)節(jié)，由溫度計(jì)實(shí)時(shí)地進(jìn)行溫度檢測，根據(jù)得到的溫度值查 找該表得到當(dāng)前溫度下光源的平均波長，用該值校正光纖陀螺輸出數(shù)據(jù)，將校 正后的數(shù)據(jù)作為光纖陀螺新的輸出，即可消除平均波長變化對(duì)標(biāo)度因數(shù)的影響。若光纖陀螺原始輸出為<^，校正后的輸出為-，檢測到的溫度為T，査表得到該溫度對(duì)應(yīng)的平均波長為;i(r)，則校正公式為<formula>formula see original document page 5</formula>(2)結(jié)合式(i)可知角速度q如下式，此處光源波長即査表得的平均波長;<formula>formula see original document page 5</formula> (3)其中^。,為校正后光纖陀螺輸出數(shù)據(jù)-和角速度q的之間的標(biāo)度因數(shù)a;。,，滿足 &。,=-t^。校正后的標(biāo)度因數(shù)&。,和光纖陀螺的平均波長無關(guān)，從而消除了平均波長的溫度漂移，相應(yīng)的消除了標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏性。實(shí)際系統(tǒng)中T為離散點(diǎn)，査表得的光源平均波長;t(r)是對(duì)實(shí)際平均波長;i采 樣近似，并不能完全消除標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏性，只能將之抑制在一定的數(shù)值之 下。例如對(duì)于-55 75的溫度范圍，按照o.i度的間隔測試平均波長，制作的表 格長度為(75+55) /0.1+1=1301字，用該表格進(jìn)行光源平均波長校正，其標(biāo)度 因數(shù)隨溫度的變化小于土0.05度X400ppm/攝氏度二士20ppm，等效于光源制冷 方案中溫度控制在小于土0.05度范圍內(nèi)的標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度。平均波長對(duì)應(yīng)于溫度的表格可結(jié)合溫箱和光譜儀測量得到，具體的可預(yù)先 選取一系列溫度點(diǎn)，如-55度 75度的溫度范圍內(nèi)按照0.25度步長設(shè)定溫箱溫 度，將光源放在溫箱中，通過光譜儀測量在各個(gè)溫度點(diǎn)下光源的平均波長，整 個(gè)測量過程可由計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)進(jìn)行。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案的步驟如下降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷方法，在光纖陀螺應(yīng)用溫 度范圍內(nèi)按照選取的溫度步長，測量光纖陀螺光源在一系列溫度點(diǎn)下的平均波 長，得到光源平均波長和溫度對(duì)應(yīng)的表格，并存于平均波長校正環(huán)節(jié)中查表模塊的內(nèi)部存儲(chǔ)器中；由溫度計(jì)實(shí)時(shí)采集溫度信號(hào)，根據(jù)溫度信號(hào)査表得到相應(yīng) 溫度下的平均波長，對(duì)光纖陀螺的輸出信號(hào)進(jìn)行校正，不需對(duì)光源進(jìn)行制冷即 可降低標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度。所述的溫度步長由所設(shè)計(jì)光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的目標(biāo)值Kmax 決定，按下式選擇溫度步長溫度步長^Kmax/(400ppm/攝氏度)；對(duì)標(biāo)度因數(shù)溫 度靈敏度小于100ppm的光纖陀螺，溫度步長為0.25度。所述的平均波長的測量方法如下通過光纖陀螺光纖耦合器的死頭光纖將 光源光輸入到光譜儀，由光譜儀對(duì)死頭光纖出射光的光譜測量直接得到光源的 平均波長。所述的光源平均波長和溫度對(duì)應(yīng)的表格是通過如下的步驟測試首先將 光源置于溫箱中，按權(quán)利要求2中選定的溫度步長在光纖陀螺應(yīng)用的溫度范圍 得到一系列溫度點(diǎn)，由溫箱逐次使光源溫度穩(wěn)定在每個(gè)溫度點(diǎn)上，用權(quán)利要求3 中所述的測試方法測量光源在對(duì)應(yīng)溫度點(diǎn)處的平均波長；所有選定溫度點(diǎn)的測 量結(jié)果組成平均波長和溫度的對(duì)應(yīng)表格；該表格被置于校正環(huán)節(jié)査表模塊內(nèi)部 的存儲(chǔ)單元中作為平均波長的査表表格。所述的平均波長校正環(huán)節(jié)由溫度計(jì)、查表模塊和乘法器組成，溫度計(jì)采 用數(shù)字溫度計(jì)18B20,溫度讀取最高精度為1/16攝氏度；查表模塊內(nèi)存儲(chǔ)器中 存有平均波長和溫度對(duì)應(yīng)的表格，根據(jù)數(shù)字溫度計(jì)的溫度值査表得到當(dāng)前溫度 對(duì)應(yīng)的光源平均波長，由乘法器實(shí)現(xiàn)平均波長對(duì)光纖陀螺輸出數(shù)據(jù)的校正。所述的信號(hào)進(jìn)行校正是按下式進(jìn)行(^;t(r)&，其中<^為光纖陀螺原始輸出數(shù)據(jù)，-為校正后的新輸出，T為溫度計(jì)的溫度，義(r)為査表得到的當(dāng)前溫度下光源的平均波長，校正后光纖陀螺輸出的標(biāo)度因數(shù)和溫度無關(guān)。本發(fā)明具有的有益效果是消除了原有用溫控光源方案降低標(biāo)度因數(shù)溫度 靈敏度的不足，通過波長校正的方法降低了光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)的溫度靈敏度， 同時(shí)省略了原有復(fù)雜且功耗大的光源制冷電路，降低了系統(tǒng)的發(fā)熱量，改善其 內(nèi)部的熱環(huán)境，從而改善了光纖陀螺的溫度性能以及提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性， 具有很大的技術(shù)效益。


圖1是采用有制冷電路光源的光纖陀螺原理框圖。圖2是采用光源非制冷方法的光纖陀螺原理框圖。 圖3是光纖陀螺數(shù)據(jù)校正環(huán)節(jié)的原理框圖。 圖4是光纖陀螺光源平均波長測試原理框圖。圖中1、光纖陀螺所用的光源模塊，2、制冷電路，3、光源，4、光纖耦 合器，5、相位調(diào)制器，6、光纖環(huán)，7、光電探測器，8、死頭光纖，9、電路系 統(tǒng)，10、通信模塊，11、平均波長校正環(huán)節(jié)，12、乘法器，13、査表模塊，14、 溫度計(jì)，15、溫箱，16、光譜儀，17、計(jì)算機(jī)，18、光纖陀螺系統(tǒng)，19、平均 波長測試系統(tǒng)具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明如圖1所示是采用有制冷電路光源的光纖陀螺原理框圖；其中1為光纖陀 螺所用的光源模塊，其由制冷電路2和光源3構(gòu)成，制冷電路2通過溫度控制 使得光源的溫度恒定，從而保證了其輸出光平均波長的穩(wěn)定；光源輸出光后進(jìn) 入光纖耦合器4，光纖耦合器將光分為兩個(gè)部分， 一部分輸出到相位調(diào)制器5， 一部分輸出到死頭光纖8，輸出到死頭光纖8的光是光纖陀螺中不用的部分；相 位調(diào)制器5接受到光纖耦合器5的光，受光纖陀螺的電路系統(tǒng)9發(fā)出的調(diào)制信 號(hào)的相位調(diào)制后分為兩束光分別輸送到光纖環(huán)6的兩端；進(jìn)入光纖環(huán)6兩端的 光傳播后重新會(huì)合到相位調(diào)制器5，并反向傳輸?shù)焦饫w耦合器4，通過光纖耦合 器4反向輸出的一段輸出到光電探測器7，光電探測器7將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 后送到電路系統(tǒng)9，由電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào)計(jì)算后得到角速度信號(hào)，并發(fā)送給 通信模塊10提供給應(yīng)用系統(tǒng)，電路系統(tǒng)9同時(shí)還發(fā)送相位調(diào)制信號(hào)到相位調(diào)制 器5，對(duì)光進(jìn)行相位調(diào)制以提高檢測的靈敏度。如圖2所示是采用光源非制冷方法的光纖陀螺原理框圖，其相比圖1省略 了光源3的制冷電路2，同時(shí)在電路系統(tǒng)9和通信模塊10之間加入了平均波長 校正環(huán)節(jié)ll，在電路系統(tǒng)9完成解調(diào)計(jì)算得到角速度信號(hào)后，將角速度信號(hào)發(fā) 送到平均波長校正環(huán)節(jié)11中，由校正環(huán)節(jié)11實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的校正，并將校正后的 數(shù)據(jù)作為新的光纖陀螺輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到通信模塊10，由其發(fā)送并提供給應(yīng)用系 統(tǒng)之中，從而使得新的輸出陀螺輸出數(shù)據(jù)和平均波長無關(guān)。如圖3所示是光纖陀螺數(shù)據(jù)校正環(huán)節(jié)的原理框圖，其中虛線框圖內(nèi)即為平 均波長校正環(huán)節(jié)11的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其包含乘法器12、溫度計(jì)14以及査表模塊13; 電路系統(tǒng)9解調(diào)計(jì)算得到的角速度信號(hào)輸入到平均波長校正環(huán)節(jié)11后被發(fā)送到 乘法器12的一個(gè)輸入端；系統(tǒng)的溫度計(jì)14實(shí)時(shí)讀取系統(tǒng)的溫度，并將溫度信 息發(fā)送到査表模塊13中，查表模塊13根據(jù)溫度值，在預(yù)先測試并存儲(chǔ)的平均 波長對(duì)應(yīng)溫度的表格中查找相應(yīng)溫度下的平均波長，并將查表得到的平均波長 發(fā)送到乘法器12的另外一個(gè)輸入端，由乘法器12將角速度信號(hào)和查表得到的平均波長進(jìn)行乘積，實(shí)現(xiàn)角速度信號(hào)的校正，并將乘積作為新的陀螺輸出發(fā)送到通信模塊10，由其發(fā)送并提供給應(yīng)用系統(tǒng)之中，從而使得新的輸出陀螺輸出和平均波長無關(guān)。也即說光纖陀螺的數(shù)字輸出信號(hào)的校正方法是按照下式進(jìn)行校正—;i(r)&，其中^^為原光纖陀螺輸出為，^為校正后的陀螺輸出，T為當(dāng)前的 溫度，義(r)為査表得到的當(dāng)前溫度下光源的平均波長，經(jīng)校正后的輸出-和角速度之間的標(biāo)度因數(shù)和溫度無關(guān)。實(shí)際中可采用數(shù)字溫度計(jì)18B20,其溫度最高精 度為1/16攝氏度，最高可達(dá)到400ppmXl/16-25ppm的平均波長精確度，同樣 的可將標(biāo)度因數(shù)靈敏度抑制在小于25ppm之內(nèi)。且該方法的光源不需要復(fù)雜且 功耗大的制冷電路，在降低標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的同時(shí)節(jié)省了功耗并改善了光 纖陀螺的內(nèi)部溫度環(huán)境。如圖3所示是光纖陀螺光源平均波長測試原理框圖；其中可以分為兩個(gè)部 分，包括光纖陀螺系統(tǒng)18部分和平均波長測試系統(tǒng)19部分；光纖陀螺18部分 即為圖2中采用光源非制冷方法的光纖陀螺，平均波長測試系統(tǒng)19含有溫箱15、 計(jì)算機(jī)17和光譜儀16。利用溫箱15穩(wěn)定光源3的溫度，并在光源溫度穩(wěn)定時(shí) 候由光譜儀16測量光源的平均波長。實(shí)際中可將光源3置于溫箱中，將光纖耦 合器4輸出死頭光纖接到光譜儀中進(jìn)行平均波長的測量，整個(gè)測量過程由計(jì)算 機(jī)17控制進(jìn)行。計(jì)算機(jī)17按照預(yù)先選取的溫度點(diǎn)序列，使溫箱15逐漸穩(wěn)定在 各溫度點(diǎn)，并讓光譜儀16測量相應(yīng)溫度點(diǎn)下的平均波長，重復(fù)這個(gè)過程即可得 光纖陀螺所用光源3的平均波長和溫度對(duì)應(yīng)的表格，將該表格置于平均波長校 正環(huán)節(jié)11中査表模塊13的存儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)17控制溫箱15的溫度點(diǎn)的選取根據(jù)光纖陀螺的應(yīng)用溫度范圍和溫度 步長產(chǎn)生，溫度步長由所設(shè)計(jì)光纖陀螺的標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的目標(biāo)值Kmax 決定，按下式選擇溫度步長溫度步長二Kmax/(400ppm/攝氏度)；對(duì)要求標(biāo)度因 數(shù)溫度靈敏度小于100ppm的光纖陀螺，溫度步長為0.25度。平均波長的測量 方法，不需改變陀螺結(jié)構(gòu)，只利用光纖陀螺中光纖耦合器的死頭光纖8輸出不 使用的那部分光信號(hào)。
權(quán)利要求
1、降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷方法，其特征在于在光纖陀螺應(yīng)用溫度范圍內(nèi)按照選取的溫度步長，測量光纖陀螺光源在一系列溫度點(diǎn)下的平均波長，得到光源平均波長和溫度對(duì)應(yīng)的表格，并存于平均波長校正環(huán)節(jié)中查表模塊的內(nèi)部存儲(chǔ)器中；由溫度計(jì)實(shí)時(shí)采集溫度信號(hào)，根據(jù)溫度信號(hào)查表得到相應(yīng)溫度下的平均波長，對(duì)光纖陀螺的輸出信號(hào)進(jìn)行校正，不需對(duì)光源進(jìn)行制冷即可降低標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷 方法，其特征在于所述的溫度步長由所設(shè)計(jì)光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的 目標(biāo)值Kmax決定，按下式選擇溫度步長溫度步長二Kmax/(400ppm/攝氏度)； 對(duì)標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度小于100ppm的光纖陀螺，溫度步長為0.25度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷 方法，其特征在于所述的平均波長的測量方法如下通過光纖陀螺光纖耦合器 的死頭光纖將光源光輸入到光譜儀，由光譜儀對(duì)死頭光纖出射光的光譜測量直 接得到光源的平均波長。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷 方法，其特征在于所述的光源平均波長和溫度對(duì)應(yīng)的表格是通過如下的步驟 測試首先將光源置于溫箱中，按權(quán)利要求2中選定的溫度步長在光纖陀螺應(yīng) 用的溫度范圍得到一系列溫度點(diǎn)，由溫箱逐次使光源溫度穩(wěn)定在每個(gè)溫度點(diǎn)上， 用權(quán)利要求3中所述的測試方法測量光源在對(duì)應(yīng)溫度點(diǎn)處的平均波長；所有選 定溫度點(diǎn)的測量結(jié)果組成平均波長和溫度的對(duì)應(yīng)表格；該表格被置于校正環(huán)節(jié) 査表模塊內(nèi)部的存儲(chǔ)單元中作為平均波長的查表表格。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷 方法，其特征在于所述的平均波長校正環(huán)節(jié)由溫度計(jì)、查表模塊和乘法器組 成，溫度計(jì)采用數(shù)字溫度計(jì)18B20,溫度讀取最高精度為1/16攝氏度；查表模 塊內(nèi)存儲(chǔ)器中存有平均波長和溫度對(duì)應(yīng)的表格，根據(jù)數(shù)字溫度計(jì)的溫度值査表 得到當(dāng)前溫度對(duì)應(yīng)的光源平均波長，由乘法器實(shí)現(xiàn)平均波長對(duì)光纖陀螺輸出數(shù) 據(jù)的校正。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷 方法，其特征在于所述信號(hào)進(jìn)行校正是按下式進(jìn)行- = ;i(7^FB，其中^^為光纖陀螺原始輸出數(shù)據(jù)，^為校正后的新輸出，T為溫度計(jì)的溫度，義(r)為查表得到的當(dāng)前溫度下光源的平均波長，校正后光纖陀螺輸出的標(biāo)度因數(shù)和溫度無關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)溫度靈敏度的光源非制冷方法。去除光纖陀螺光源的制冷電路，預(yù)先按照選取的一系列溫度點(diǎn)，通過溫箱控制陀螺光源的溫度，用光譜儀測量光源輸出光的平均波長，得到平均波長和溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的表格，并將其置于校正環(huán)節(jié)中查表模塊的存儲(chǔ)器中；增加一個(gè)平均波長校正環(huán)節(jié)，利用溫度計(jì)實(shí)時(shí)采集溫度信號(hào)，根據(jù)溫度信號(hào)查表得到相應(yīng)溫度下的平均波長值，由該值對(duì)光纖陀螺原始輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行平均波長校正，將校正后的數(shù)據(jù)作為光纖陀螺的新輸出，新輸出數(shù)據(jù)的標(biāo)度因數(shù)和平均波長無關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)在光源不制冷情況下降低光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)的溫度靈敏度，既簡化了系統(tǒng)、降低了功耗和發(fā)熱量，又改善了其內(nèi)部熱環(huán)境和提高了可靠性。
文檔編號(hào)G01C19/72GK101216316SQ20081005914
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月14日
發(fā)明者承 劉, 胡慧珠, 舒曉武, 陳杏藩 申請人:浙江大學(xué)