双向振荡的偏振滤波光纤激光陀螺：工作原理与调节机制

本文主要探讨了一种创新的光纤激光陀螺技术，其核心是基于偏振分离型滤波器结构的设计。这种新型光纤激光陀螺的工作原理是双向振荡，即利用两个独立但同步的激光束进行工作，这两个激光束通过偏振分离滤波器进行交互，实现了精确的振动测量。偏振分离滤波器在此系统中具有双重功能，一方面它作为双向滤波器，确保激光信号的准确传输；另一方面，滤波器还可以调节两束激光之间的能量耦合强度，从而实现对激光振荡频率的精细控制。 当抽运激光的功率超过10 mW的阈值时，环形腔内的激光模式转变为双向单纵模，这意味着在单个光学腔内产生了两个相互关联的光波，它们的频率差可以通过滤波器进行调节，在50 kHz至1.5 MHz的宽频范围内连续变化。这为陀螺仪的动态性能提供了极大的灵活性。 在实验中，研究人员将拍频频率设定为70 kHz，对光纤激光陀螺进行了旋转测试。结果显示，随着陀螺的转速增加，拍频频率呈现出明显的线性变化，这是陀螺仪惯性测量的重要特性，表明其能够有效地响应和测量旋转角速度。 关键词包括“光纤光学”，“光纤激光陀螺”，“偏振分离”，“双向单纵模”以及“能量耦合”，这些概念都是本文研究的核心要素，展示了在现代光学技术下如何利用光纤的独特性质来设计高精度的陀螺仪。这项研究对于提升光纤陀螺在导航、航空航天和工业自动化等领域的应用具有重要意义。