可替代机械陀螺的光纤速率陀螺

光纤陀螺在两个方面正在取代机械陀螺：一是新设计的应用，二是已有的应用陀螺场合。光学陀螺所具有的高可靠性、对重力g的不敏感性和对振动、冲击的容限，使其特别适合于车辆、军事上的应用。基于Sagnac干涉效应，如环形激光陀螺、光纤陀螺的概论已有十十年之久了。它有闭环和开环两种结构，但由于闭环结构成本较高，目前只利用开环光纤陀螺取代机械速率陀螺。我们开发了一系列低成本光纤陀螺，它们基于全光结构，采用椭芯的保偏光纤、方向耦合器和偏振器。开环光纤陀螺是以最小结构的形式构成的。激光光束在光纤敏感相向传输，它们是完全互逆的。早期的形式采用方向耦合器隔离激光光源和光探测器，一个偏振器用来确保一个模式分布，而第二个耦合器作为与光纤环的接入口，在光纤环的一端加上一个压电陶瓷相位调制器以进行调制，以便同步检测干涉仪的输出。光源探测器处的耦合器不属于最小结构中的一部分，它可以通过用光源的反向的探测器取消。目前许多激光光源被用于这样一个探测光输出的探测器，由于陀螺转动信号是调制信号，很容易与恒定的激光输出信号分开。我们这种结构的FOG为简化最小结构（RMC），比较两种开环结构可以看出：两者之间没有明显的区别，但从性质上分，在RMC结构中，激光器工作在接近阈值的点，因而在光谱上比较窄。在光陀螺中希望有一个宽带的光谱，可以避免由于绕环导致的偏振起伏，从而引起偏置的不稳定性。这也就限定了RMC结构在一些高精度的陀螺应用。光纤陀的特性可以通过选择光纤的长度、环的直径和激光功率在一个比较大的范围内调整，以适应不同的应用要求，而不需要改变其结构。光纤陀螺从本性上为宽带的，其输出谱特性可以由简单的模拟滤波器、扩展伺服回路的动态特性加以控制。与简单的机械陀螺相比，这一宽带特性可以扩展为非常低的频率，从而改善定位精度。我们已生产了1000多套这两种结构的光纤陀，本文将提供Allan变化，随温度变化的偏置、刻度因数的线性数据，典型的特性参数如下：也许光纤陀螺应用最大的限制为刻度系数，因为Sagnac干涉仪的灵敏度领先光纤长度乘以直径，并且几何尺寸和在敏感轴垂直平面上投影使光纤陀螺改型应用的困难得以克服。在带宽限制范围内，光纤陀螺可以在众多的系统中应用。     

光传飞控系统实现的关键技术

在总结国外光传飞控系统研究动态基础上，分析了光电器件的选择、带状光缆、光纤传感器、光纤连接器和接头、电光结构、光纤数据总线、系统演示验证等实现光传飞控系统的关键技术。研究结果对国内开发光传飞控技术具有一定的参考价值。     

光电缆的分布式温度传感网络

提出增加一根光纤光栅与光电缆绕制在一起，用于监测电缆中的实时温度。采朋有限元分析方法，建立了光电缆温度场模型。使用可调谐脉冲激光作为系统光源，在一条光纤上刻制多个相同中心波长的布拉格光栅，即采用全同光栅作为系统的温度传感器，当光电缆线路中温度发生异常时，反射回来的光栅中心波长发生偏移，通过检测反射光中心波长发生的偏移量可以确定光栅温度变化的大小。不同位置的光栅返回光信号所需的时间不同，通过检测和计算光返回的不同时间，可以计算出发生温度变化的光栅位置。实验结果表明，光栅的温度敏感性可以达到11．4pm／℃，光栅的测量温度与实际温度的误差在3％范围内。     

分时移相调制的多路光纤陀螺仪

本文提出一上实现多路多轴光纤陀螺仪的新方法。Ｎ个Ｓａｇｎａｃ干涉仪通过一个２×Ｎ个耦合器共用一个光源。这些干涉仪都以通常的方法相位调制来进行调制然而，这些调制都在时间上有τ／Ｎ的延尺，τ是进入光纤环圈的平均传输时间。     

建立不等式约束条件提高三轴一体光纤陀螺装配合格率

共用光源的三轴一体光纤陀螺组件装配后,三轴光路探测器接收的光功率会存在差异,若差异较大导致注入电流超过规定值,则认为装配失败.针对当前缺乏有效的手段确保其装配合格率,根据光源光功率与注入电流的关系、现有光学器件的技术水平,建立了光路损耗不等式约束条件,给出了产品调试成功与否的区域.在装配过程中,引入了全光路检测设备进行光路参数检测,可提早发现并解决光路损耗异常的部件.实验表明,通过事先建立不等式约束条件,三轴一体产品的合格率由75％提高到98％,常温下零偏稳定性优于0.005(°)/h(100s,1σ),满足任务要求.该方法为同类产品的生产提供了一定的指导意义.     

光纤陀螺中的非互易偏振误差研究

本文利用琼斯矩阵建立光纤陀螺的矩阵光学模型，假定光纤线圈和电光调制器尾纤等均为保偏光纤，推导出光纤陀螺与偏振有关的输出表达式。针对激光二极管和超发光二极管两种光源，就光纤线圈的偏振交叉耦合、偏振器的有限消光比，以及器件尾纤连接时偏振轴之间的对准角度误差等引起的非互易偏振误差进行了理论估算，指出了减少该类误差应采取的技术措施。     

集成光学型干涉仪式光纤陀螺仪

本文主要介绍了集成光学型干涉仪式光纤陀螺仪的组成、工作原理及其主要光电器件。     

数挖机床回转轴线的检测方法

介绍了使用RENISHAW激光双频干涉仪检测机床回转轴的定位精度与重复定位精度的方法,以及对机床进行圆检验的方法。指出了使用激光干涉仪和球杆仪对机床进行检测时应注意的问题。     

野外使用的半导体激光自准直仪

讨论以半导体激光为光源，CCD摄像器件为接收器件的自准直仪的工作原理及数据处理方法，并讨论了野外使用时，环境条件对仪器精度的影响及其削弱方法。     

数控机床回转轴线的检测方法

介绍了使用RENISHAW激光双频干涉仪检测机床回转轴的定位精度与重复定位精度的方法,以及对机床进行圆检验的方法.指出了使用激光干涉仪和球杆仪对机床进行检测时应注意的问题.     

光干涉技术在纳米精度测量中的应用及发展

分析了几种应用于纳米精度测量的光干涉技术工作原理、应用限制及研究现状,包括X射线干涉仪、干涉仪及激光外差干涉技术。     

数控机床线性轴定位与重复定位精度的检测

介绍了使用英国RENISHAW公司生产的激光双频干涉仪检测数控机床的线性轴定位与重复定位精度的方法，并就检测中出现的具体问题给出了解决方法。     

非线性光纤Sagnac干涉仪精度分析研究

非线性光纤Sagnac干涉仪具有突破标准量子极限的优点,可实现超高精度地球自转角速度的测量。通过理论建模和数值仿真,阐明了非线性光纤Sagnac干涉仪的增益系数、光纤环长度、光纤环面积和激光波长等参量对干涉仪精度的影响。在测量地速的条件下,光纤环半径取0.5m,光纤环长度为20km且非线性增益系数大于3.582时,干涉仪灵敏度能够达到10－6(°)/h(量级),为实现高灵敏度非线性光纤Sagnac干涉仪提供了支撑。     

瞄准级光纤陀螺

光纤陀螺是一种具有广泛用途的固态旋转传感器，而且在新的方案中，它还将成为环形激光陀螺的有力竞争对手，光纤陀螺将会大量生产，以代替有方案中的陀螺转子技术，光纤陀螺的高可靠性，输入轴高稳定性及加速度的低灵敏度，将在很长一段时间保持它的先进性，ＡｌｌｅｄＳｉｎｇｎａｌ设计瞄准光纤陀螺（ＰＧＦＯＧ）来代替它目前制造一种高性能机械陀螺仪，精细的隔热设计，陀螺组合技术，光源强度噪声抑制方法和光源波长控制已发展     

激光简介

激光,是近十几年来发展起来的一门尖端科学技术。它在国防建设、工农业生产及科学实验等各方面都有着极为广泛的用途。因此,它越来越引起人们的重视,发展十分迅速。一、激光的特性激光与普通光(如太阳光、电灯光、火光等)相比,具有如下特性: 1.亮度高光源在单位面积上,向某一方向的单位立体角内发射的光功率,称为光源在这个方向上的亮度。激光的亮度极高。如一台红宝石巨脉冲激光器产生的激光比太阳光还要亮上百亿倍(太阳的亮度约165000熙提,红宝石巨脉冲激光器     

应用硅靶摄象管的电视散斑干涉仪进行全息振动测量

本文叙述应用硅靶摄象管的电视散斑干涉仪基本实现的情况。与其它摄象管相比较,此仪器的检验能力高,对激光功率的要求低。它用一个氦氖激光光源就能简单地进行闪频工作。本文示出了振动状态下的试件的时间平均条纹图和闪频条纹图。一、绪言巴特斯和李德尔兹和马科夫斯基于1971年将电视探测技术和滤波技术引进到全息照相术中。在一种全息系统中——散斑干涉仪——电视摄象机的硅靶上记录了     

超精密车床位置精度的计算机辅助测试系统

介绍了一种超精密车床位置精度的计算机辅助测试系统,利用激光干涉仪在线检测超精密车床伺服工作台线性定位精度．该系统利用了原有的控制装置和自行研制的与激光干涉仪的接口电路,通过数控编程实时对工作台的静态和动态位置精度进行检测,并分析了系统的测量精度．     

激光干涉仪在数控机床维修中的应用研究

介绍激光干涉仪工作原理,着重讲述激光干涉仪线性测量在数控机床维修中的应用。对于不同数控机床所出现的故障,检测出的图形和数据各不相同,通过对图形和数据进行分析,以尽快查明数控机床故障原因,提高维修效率。     

用于精密和超精密测长的双频激光干涉仪

叙述了双频激光干涉仪在精密和超精密测长技术领域中的应用，讨论了双频激光干涉仪所涉及的关键技术，提出了在应用中需要进行的误差处理，目的是提高在精密和超精密测长应用中的测量精度。     

氦光干涉仪

一、概况用国产的激光干涉仪、平面测厚仪等可以满足精密零件平面不平度的测量要求。但由于仪器精密,结构复杂,调整困难,维护要求高,故只适用于计量单位作单件检测。目前在批生产中虽也应用光波干涉法来检测平而不平度,用平晶及普通光源照射,但其测量结果是不可靠的。存在两个问题:1.有时不显示干涉带纹,常需将平晶和零件推紧贴合,结果把两者