一种三轴集成全光纤惯性传感系统

摘要

本发明公开了一种三轴集成全光纤惯性传感系统，包括三个安装方向相互垂直的光纤惯性传感组合模块，每一个模块都是由闭环光纤陀螺和加速度计组成，利用光纤陀螺光路系统中耦合器的空置端口作为光纤加速度计的光源输入端口，同时测量同一轴向角速度和加速度信息，实现一维惯性的集成。同时，三个轴向的光纤陀螺共用一个光源和探测器，对三个陀螺实行多路复用技术，避免了交叉耦合，相对传统全光纤传感系统少用了5个光源和2个探测器，而且又实现了系统集成化、小型化、低成本和低功耗，提高了稳定性和可靠性。

主权项

一种三轴集成全光纤惯性传感系统，其特征在于，它包括：光源、2×3耦合器、X轴光纤惯性传感组合模块、Y轴光纤惯性传感组合模块、Z轴光纤惯性传感组合模块、探测器、A/D转换器、处理器和D/A转换器；其中，2×3耦合器的一端分别与探测器的输入端和光源相连，另一端分别与X轴光纤惯性传感组合模块、Y轴光纤惯性传感组合模块和Z轴光纤惯性传感组合模块相连；探测器通过A/D转换器与处理器相连，处理器通过D/A转换器分别与X轴光纤惯性传感组合模块、Y轴光纤惯性传感组合模块和Z轴光纤惯性传感组合模块相连；所述X轴光纤惯性传感组合模块、Y轴光纤惯性传感组合模块和Z轴光纤惯性传感组合模块结构相同，均包括：1×2耦合器、第一集成光学波导、光纤环、第二集成光学波导、光纤柔性盘、合束器、加速度计探测器和反馈控制电路；其中，1×2耦合器一端接2×3耦合器，另一端分别与第一集成光学波导和第二集成光学波导相连；第一集成光学波导与光纤环相连；第二集成光学波导、光纤柔性盘、合束器、加速度计探测器、反馈控制电路顺次相连，形成闭环控制回路。