硅基微光学陀螺噪声分析：瑞利背向散射影响与抑制策略

"本文详细探讨了硅基微光学谐振式陀螺仪中瑞利背向散射噪声的来源和影响，构建了静态和动态理论模型，分析了噪声与主信号强度的关系以及对谐振腔性能的影响。提出了噪声抑制策略并进行了实验验证。" 在硅基微光学领域，微光学谐振式陀螺仪（MORG）是一种重要的传感器，用于测量旋转速率。这种传感器的核心是二氧化硅谐振腔，其中的瑞利背向散射噪声是影响其性能的关键因素。"瑞利背向散射"是指光在传播过程中遇到微小颗粒或不均匀性时产生的散射现象，这种散射会引入额外的噪声信号。 论文深入剖析了瑞利背向散射噪声的产生机理，通过建立的静态和动态理论模型，公式化地描述了噪声在硅基二氧化硅谐振腔中的行为。使用软件算法仿真，研究人员分析了噪声与主信号强度之间的相互作用，以及噪声如何与反向光信号干涉，从而影响主信号的质量。这些分析对于理解谐振腔的响应特性和提高陀螺仪的精度至关重要。 进一步的，作者们研究了瑞利背向散射噪声对谐振腔性能的具体影响，包括对谐振腔清晰度和陀螺仪极限灵敏度的定量分析。清晰度是衡量谐振器品质因数的一个重要指标，而极限灵敏度则直接影响陀螺仪能够检测到的最小旋转速率。 为了解决这一问题，研究团队提出了一种噪声抑制方案，并搭建了实验装置。他们将提出的解决方案应用于系统优化，通过实验验证了理论分析的正确性。这表明，通过有效的噪声控制策略，可以显著提升硅基微光学谐振式陀螺仪的性能，使其在精密导航、航空航天等领域具有更广泛的应用前景。 关键词涵盖集成光学、硅基微光学、噪声分析、谐振腔和瑞利背向散射，强调了这些关键概念在微光学陀螺仪设计和优化中的核心地位。通过这篇研究，读者可以获得关于如何理解和处理这种特定噪声源的深入见解，为微光学陀螺仪的未来发展提供了理论基础和技术指导。