提升新型再入式光纤陀螺检测精度：一种新信号检测方法

"新型再入式光纤陀螺信号检测灵敏度的研究 (2007年)" 本文深入探讨了光纤陀螺的检测精度提升技术，重点聚焦于一种新型的再入式光纤陀螺（RE-FOG）。再入式光纤陀螺是一种特殊的光纤陀螺类型，其设计原理基于光的干涉效应，通过测量光路差的变化来确定旋转速率。这种陀螺的敏感性和稳定性对于导航、航空航天以及军事应用等领域的精确定位至关重要。 文章首先概述了RE-FOG的基本工作原理和输出信号特性。在光纤陀螺中，光在光纤内形成一个闭环，当陀螺旋转时，光路差发生变化，导致干涉信号的相位移动。通过对这种相位变化的精确测量，可以计算出旋转速率。在RE-FOG的设计中，采用了无源和有源两种结构，分别进行理论分析，以比较它们的检测精度。 无源结构的RE-FOG不依赖外部光源，主要利用光纤本身的自发辐射作为光源。而有源结构则引入了额外的光源，如激光器，以提高光强度和信噪比。文章指出，有源结构中的自发辐射噪声（ASE）是影响陀螺灵敏度的关键因素。ASE是由非线性光学效应产生的随机光子流，会干扰干涉信号的读取，降低检测精度。实验结果显示，线圈的带宽对ASE噪声的强度有着显著影响。 为了解决这个问题，作者提出了一种新的信号检测方法，旨在优化干涉信号的提取，从而减小ASE噪声的影响。这种方法可能包括更精确的相位锁定技术，或者采用先进的信号处理算法，例如自适应滤波或锁相放大，以增强信号质量和降低噪声。 实验部分对比了传统干涉型光纤陀螺（IFOG）与新型RE-FOG在相同光纤长度条件下的灵敏度。考虑到ASE噪声的存在，新型RE-FOG的灵敏度得到了显著提升，达到传统IFOG的2个数量级，这表明RE-FOG在减少噪声和提高检测精度方面具有显著优势。 关键词：再入式光纤陀螺（RE-FOG）、灵敏度、无源、有源、信号检测、调制 该研究不仅对光纤陀螺的理论研究有所贡献，也为实际应用提供了优化方案，对于推动高精度光纤陀螺技术的发展具有重要意义。通过改进设计和信号处理技术，未来有可能实现更高性能的光纤陀螺系统，服务于更广泛的领域。