提升ROG性能：环形谐振腔的偏振分析与优化策略

光学环形谐振腔的偏振分析是针对新型光学传感器——谐振式光学陀螺（Resonator Optical Gyro，ROG）的重要研究内容。王世军、马慧莲和金仲和在浙江大学信息与电子工程系的研究中，深入探讨了该课题。ROG利用光学Sagnac效应来测量旋转角速度，其特性使得它在短环形腔长度下具有潜在的高性能，但噪声控制，尤其是偏振波动，是提高精度的关键挑战。 偏振波动作为ROG的主要噪声来源之一，对陀螺的性能影响显著。为了理解和减小这种影响，研究者构建了一个通用的环形谐振腔中偏振光的分析模型，采用了琼斯矩阵分析法。该模型考虑了光纤或波导的实际双折射效应，即不同偏振态在主轴和副轴上的折射率差异。在环形腔中，由于光轴对准误差，可能导致偏振状态的变化，这对谐振曲线有直接影响。 通过建立的模型，研究者能够根据系统结构参数精确分析偏振态的波动情况，并探索如何优化环形腔的设计，例如通过调整腔体结构，以抑制偏振态对陀螺性能的影响。这一步骤对于提升ROG的稳定性和精度至关重要，因为它直接影响到传感器的最终性能指标，如分辨率和动态范围。 总结来说，这篇首发论文着重于解析光学环形谐振腔中偏振态的传输机制，提供了一种理论框架，有助于设计出更加精确和稳定的ROG。理解并控制偏振波动对于提高下一代光学陀螺的性能具有重要的实际意义。