国家教育部博士点基金(20060335064)
- 作品数：9 被引量：54H指数：5
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- 谐振式光纤陀螺数字闭环系统锁频技术被引量：19
- 2007年
- 谐振式光纤陀螺(R-FOG)是基于Sagnac效应产生的谐振频率差来测量旋转角速率的一种新型光学传感器。利用数字调制、解调技术实现陀螺系统的闭环锁定,可以克服模拟电路的热漂移,使系统更加简单灵活。以谐振频率偏差作为研究对象,提出了基于一阶惯性环节的最简闭环锁定分析模型。利用该简化模型,对数字闭环系统中的频率反馈跟踪技术进行了研究,得到了在一定积分时间常数下环路的最佳增益系数,实现了环路的快速、稳定锁定,并在实验中得到进一步的验证。
- 杨志怀马慧莲郑阳明金仲和
- 关键词：光电子学谐振式光纤陀螺
- 保偏SiO_2光波导环形谐振腔温度特性研究被引量：8
- 2009年
- 利用低压化学气相淀积(LPCVD)技术研制了Si基SiO2保偏光波导环形谐振腔,通过测试不同温度下的谐振曲线,得到了谐振腔双折射率差温度系数,进而利用琼斯矩阵法建立了谐振腔温度特性分析模型,分析了温度波动对谐振腔两个偏振态输出谐振曲线的影响。分析表明,研制的Si基SiO2保偏光波导环形谐振腔芯片具有较好的温度特性,能在较大温度范围内避免温度波动带来的两个偏振态谐振谷的重叠现象。
- 马慧莲鲍慧强王世军金仲和
- 关键词：集成光学环形谐振腔温度特性
- 基于调相谱技术的谐振式光纤陀螺检测电路数字化研究被引量：8
- 2009年
- 谐振式光纤陀螺(R FOG)是基于Sagnac效应产生的谐振频率差来测量旋转角速度的一种新型光学传感器。针对调相(PM)谱技术的R-FOG系统方案,研究了基于坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法的数字同步检测电路。通过单片可编程逻辑器件(FPGA)可同时实现调制信号产生、同步解调以及信号处理,从而使R-FOG检测系统更加稳定、灵活。对基于CORDIC算法的频率合成技术和同步检测电路做了分析和测试。将设计的数字检测电路应用于R-FOG系统,完成了陀螺转动信号的观测。
- 彭博杨志怀马慧莲金仲和
- 关键词：光学传感器谐振式光纤陀螺
- 基于有限差分的大角度交叉波导光束传输法被引量：2
- 2008年
- 采用有限差分光束传输法(FDBPM)分析光波在大角度交叉区域的传输过程,利用pad近似解决大角度传输问题;利用透明边界条件弥补边界光波反射现象,通过追赶法编程计算有限差分方程组,得到在一定光波导结构条件下传输损耗与交叉角度之间的关系。在此基础上,利用低压化学气相沉积技术在硅衬底上制作了二氧化硅交叉波导结构,实验结果表明有限差分光束传输法在分析大角度交叉时具有比较高的计算精度。
- 王世军马慧莲金仲和
- 关键词：导波光学交叉波导光束传输法
- 二氧化硅光波导环形谐振腔的背向散射特性被引量：7
- 2010年
- 谐振式微型光学陀螺(RMOG)是利用光学萨格纳克(Sagnac)效应产生的谐振频率差来测量旋转角速度的一种新型光学传感器,光波导环形谐振腔是谐振式微型光学陀螺的核心敏感部件。利用谐振腔内单点反射简化处理,结合多光束干涉叠加原理,得出了谐振腔背向散射输出谱线的表达式。在此基础上,利用激光器输出光频率进行扫描,对研制的保偏二氧化硅光波导环形谐振腔芯片进行了谐振曲线和背向散射谱的测试,得到了描述谐振腔背向散射特性的背向散射系数,实际测试曲线和理论仿真曲线吻合较好。
- 马慧莲鲍慧强金仲和
- 关键词：集成光学环形谐振腔背向散射
- 谐振式微型光学陀螺锁频精度分析被引量：9
- 2010年
- 在谐振式微型光学陀螺(R-MOG)系统中,为了减小由I控制器取代一阶惯性反馈环节,建立反馈控制模型,对比分析PI控制器和一阶惯性反馈环节2种反馈方式对锁于光学器件受温度、应力等外界环境因素影响产生的各种噪声,提高环路锁频精度,在反馈回路中引入P频精度的影响.利用PI控制器设置的反馈回路能够消除环路的阶跃响应稳态误差,从而降低温度等外界因素引起的环形腔互易性噪声的影响,提高环路锁频精度.进一步优化PI控制器参数,将优化设计的PI控制器应用于R-MOG系统,得到锁定环路阈值精度为30Hz,对应环长为7.9cm的微型环形腔可检测转动角速度为0.15°/s,并在该芯片构成的系统上观察到20°/s的陀螺响应.
- 鲍慧强毛慧马慧莲金仲和
- 关键词：光学传感器PI控制器
- 谐振式光纤陀螺数字锁相放大器设计被引量：5
- 2008年
- 介绍了基于双频率锯齿波组合调制的谐振式光纤陀螺(R-FOG)的检测原理,分析了数字系统信号相关检测的理论.通过分析陀螺输出信号的特点,利用可编程逻辑器件(FPGA)产生的同步方波进行解调,优化设计了一种用于R-FOG检测系统的数字锁相放大器,并分析了其相关检测的信噪比改善.应用于陀螺系统,实现了谐振频率快速、稳定的跟踪锁定.实验结果表明,设计的检测电路满足闭环反馈的精度要求,锁定时间为1.1 ms.
- 杨志怀马慧莲金仲和
- 关键词：光电子学谐振式光纤陀螺数字锁相放大器
- 大角度交叉波导通用模型及其验证
- 2008年
- 利用菲涅尔衍射原理,详细分析了光波在大角度交叉区域的传输特性,建立了任意角度交叉波导衍射效应的通用分析模型,得到在一定光波导结构条件下衍射损耗、端面反射及串音与交叉角度之间的关系。在此基础上通过BeamPROP光学软件仿真验证,结果表明,基于衍射原理建立的交叉波导通用分析模型在分析大角度交叉结构时有比较高的计算精度,计算误差小于0.2%。在此基础上,在硅衬底上利用低压化学气相淀积技术制作了二氧化硅交叉波导结构,进一步验证了上述理论分析结果。
- 王世军马慧莲金仲和
- 关键词：环形谐振腔交叉波导衍射效应
- 谐振式光纤陀螺数字检测系统中A/D、D/A研究被引量：1
- 2007年
- 谐振式光纤陀螺(Resonator Fiber Optic Gyro,R-FOG)是基于Sagnac效应产生的谐振频率差来测量旋转角速度的一种新型光学传感器.对R-FOG数字检测系统中A/D、D/A位数及量化精度进行了研究.在A/D端,利用过采样和低通滤波技术相结合,扩展A/D精度;在D/A端,利用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)提高有限位D/A的量化精度.最后将上述方案应用于实际的数字处理专用DSP芯片,利用12位A/D和14位D/A,组建了R-FOG数字检测系统,得到了和理论相类似的解调曲线,在此基础上,初步获得陀螺转动信号.
- 李牡铖马慧莲金仲和
- 关键词：谐振式光纤陀螺
