光纤陀螺调制器RIM影响及三时隙解调消除策略

光纤陀螺（IFOG）是一种利用光波引导干涉原理测量角速度的精密传感器，其性能稳定性和精度受到多种因素的影响，其中，相位调制器的残余强度调制（RIM）是关键问题之一。RIM指的是在光强信号调制过程中，由于非线性效应产生的额外强度变化，这会直接影响IFOG的标度因子稳定性，即传感器输出信号与输入角速度之间的比例关系。 针对Y波导调制器，研究人员对其残余强度调制特性进行了详细的实验测试。实验结果显示，对于开环光纤陀螺，当调制器存在内静电压时，RIM对标度因子稳定性的影响程度与调制器两分支残余强度调制系数的差异以及内静电压的大小直接成正比。这意味着，调制器内部不均匀性越明显，或者静态电压越高，RIM导致的标度因子不稳定性的增加就越显著。 而对于采用数字闭环控制的IFOG，RIM的影响更为复杂。除了直接影响标度因子稳定性外，它还会影响由2π复位环路决定的调制信号的最大电压，从而间接影响稳定性。这种影响与调制器两分支RIM系数的差成正比，但与电光转换效率（即电光系数）成反比。这意味着，即使在闭环控制系统下，RIM的控制难度依然存在，需要精确调整参数以减小其负面影响。 为了解决这个问题，研究者提出了一种三时隙解调方法。这种方法能够同时消除RIM对直接标度因子稳定性和间接影响。通过将信号处理分为三个时间段，可以有效地分离出真实的角速度信号，从而抑制了由RIM带来的干扰。这种方法的有效应用不仅提高了IFOG的整体性能，也为其他类似的光传感系统提供了重要的设计思路和技术支持。 光纤陀螺调制器的残余强度调制问题是一个需要深入研究并有效解决的关键技术难题。通过实验测试和理论分析，科学家们正在寻找更精确的模型来描述RIM特性，并开发新的解调策略来抵消其对IFOG标度因子稳定性的影响。这为提升光纤陀螺的精度和稳定性，推动其在导航、惯性测量等领域的广泛应用提供了有力的技术支撑。