光子晶体光纤陀螺标度因数特性研究

李晶; 王巍; 王学锋; 杨学礼

光子晶体光纤陀螺标度因数特性研究

1.
北京航天控制仪器研究所,北京100854

基金项目:

科工局野十二五冶预研项目

详细信息

作者简介:
李晶(1973-),女,博士生,从事光纤陀螺技术方面的研究。Email:lijing_lu@sina.com

通讯作者: 王巍(1966-),男,研究员,博士生导师,主要从事新型惯性技术方面的研究。Email:yfwangwei@vip.sina.com

中图分类号: TH741

Scale factor of photonic crystal fiber-optic gyroscope

1.
Beijing Aerospace Control Device Institute,Beijing 100854,China

摘要: 光子晶体光纤陀螺原理上具有磁敏感性低、温度稳定性好及抗辐照等特点,是光纤陀螺一个新的重要发展方向。很多学者研究了其零偏特性,但未见对其标度因数的研究报道。研究了光子晶体光纤陀螺标度因数的误差构成,并试验测量了光子晶体光纤环引入的误差。研究结果表明,光子晶体光纤陀螺标度因数具有更稳定的温度和辐照特性,在-40~+70℃的温度范围内,标度因数重复性为242.310-6(未补偿时),约为普通光纤陀螺的1/2。在经历总剂量为50 krad(Si)的辐照后,光纤陀螺标度因数变化10910-6,重复性和非线性没有明显变化,比普通光纤陀螺稳定1 倍以上。
- 光子晶体光纤陀螺 /
- 标度因数 /
- 温度 /
- 辐照
Abstract: Photonic crystal fiber-optic gyroscope(PCFOG) has become an important developing direction of FOG due to its low magnetic sensitivity, good temperature stability, and anti -radiation capability in principle. Researchers have studied a lot on the bias characteristics of PCFOG, however, no work has been done on its scale factor performance. In this paper, the factors that lead to scale factor error of PCFOG were analyzed and the error induced by photonic crystal fiber coil was experimentally tested. The results show that PCFOG has better temperature and radiation stabilities than ordinary FOG. Within a temperature range of -40~+70 ℃, the scale factor repeatability of the PCFOG is 242.310-6 without compensation which is almost half of the conventional FOG; After a total dose of 50 krad (Si) radiation, the scale factor shifts 10910-6 and no notable changes are observed with the repeatability and nonlinearity. Therefore, the PCFOG shows one time better stability than conventional FOG.
- photonic crystal fiber-optic gyroscope /
- scale factor /
- temperature /
- radiation

[1]	Hyang Kyun Kim. Air-core photonic-bandgap fiber-optic gyroscope [J]. Journal of Lightwave Technology, 2006, 24, (8): 3169-3174.
[2]
[3]
[4]	Michel Digonnet, Stephane Blin. Sensitivity and stability of an air-core fibre-optic gyroscope [J]. Meas Sci Technol, 2007, 18: 3089-3097.
[5]
[6]	Tawney J, Hakimi F, Willig R L. Photonic crystal fiber IFOGs[C]//OSA/OFS, 2006, ME8.
[7]	Yang Yuanhong, Duan Weiqian, Ye Miao, et al. Technology of photonic crystal fiber gyroscope [J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(6)院1143-1147. (in Chinese) 杨远洪, 段玮倩, 叶淼, 等. 光子晶体光纤陀螺技术[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(6): 1143-1147.
[8]
[9]
[10]	Wu Yanji, Huang Xianlin. Study on temperature stability of scale-factor in closed-loop fiber optical gyroscope [J]. Transactions of Beijing Institute of Technology,2007, 27 (7): 618-620. (in Chinese) 吴衍记, 黄显林. 闭环光纤陀螺标度因数的温度稳定性研究[J]. 北京理工大学学报, 2007, 27(7): 618-620.
[11]
[12]	Wang Wei. Interferometric Fiber Optic Gyroscope Technology[M]. Beijing: China Aerospace Press, 2010: 422-432. (in Chinese) 王巍. 干涉型光纤陀螺仪技术[M]. 北京: 中国宇航出版社, 2010: 422-432.
[13]
[14]	Xi Xiaoming, Sun Guilin, Chen Zilun, et al. Photonic crystal fibers tapering based on the conventional taper rig [J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(6): 1481-1484. (in Chinese) 奚小明, 孙桂林, 陈子伦. 利用普通熔融拉锥机实现光子晶体光纤拉锥[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(6): 1481-1484.
[15]	Wu Xu, Ruan Shuangchen, Liu Chengxiang. Erbium-doped photonic crystal fiber superfluorescent sources in double-pass forward configuration [J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(6): 1481-1484. (in Chinese) 吴旭, 阮双琛, 刘承香. 双程前向掺铒光子晶体光纤超荧光光源[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(6): 1481-1484.

[1]	郑雪飞, 李春, 范晓彦, 元光, 栾晓宁, 姚子庆, 李凯. 温度和浊度对罗丹明B示踪检测的影响及校正 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220243-1-20220243-8. doi: 10.3788/IRLA20220243
[2]	乌日娜, 宋云鹤, 卢佳琦, 高芮, 李业秋, 岱钦. 光子晶体光纤载体中液晶随机激光辐射行为 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200171-1-20200171-6. doi: 10.3788/IRLA20200171
[3]	陈一夫, 常浩, 周伟静, 于程浩. 脉冲激光辐照太阳能电池响应及光电转化影响 . 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200262-20200262. doi: 10.3788/IRLA20200262
[4]	宋俊玲, 饶伟, 王广宇, 辛明原. 燃烧流场温度二维重建多吸收谱线重建方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(3): 306004-0306004(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0306004
[5]	李颖锐, 吴森, 郭玉, 席守智, 符旭, 查钢强, 介万奇. 温度对碲锌镉光子计数探测器计数性能的影响及机理研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(10): 1016001-1016001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1016001
[6]	肖悦娱, 蒋晓勇, 陈华. 宽带光纤λ/4波片的温度特性 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1222003-1222003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1222003
[7]	冯婕, 李豫东, 文林, 郭旗. CMOS传感器辐射损伤对视觉位姿测量系统性能的影响机制 . 红外与激光工程, 2017, 46(S1): 69-73. doi: 10.3788/IRLA201746.S117002
[8]	谢衍新, 吴小成, 胡雄, 杨钧烽, 肖存英. 临近空间全球温度场三维变分同化 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 804005-0804005(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0804005
[9]	贾晓, 朱恒静, 张红旗, 毛喜平, 王征, 贾秋阳. 纯硅芯光纤的空间辐照环境适应性 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 822002-0822002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0822002
[10]	杨远洪, 刘硕, 陆林, 靳伟. 基于保偏光子晶体光纤Sagnac干涉仪的温度不敏感压力传感技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 802002-0802002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0802002
[11]	谢良平, 李瑞, 张斌, 王京献, 张春熹. 单模光纤弯曲半径对光纤陀螺标度因数稳定性的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 122001-0122001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0122001
[12]	吕游, 杨波, 魏仲慧, 何昕, 常松涛, 孙志远. 大气与环境影响分析的红外比色测温方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2309-2314.
[13]	马秀荣, 王夏洋. 低温条件下光学厚度对Tm³⁺:YAG 材料光谱烧孔孔深的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 964-968.
[14]	武阿妮, 李晨毓, 周庆莉, 刘建丰, 孙会娟, 杨舟, 张存林. 温度对太赫兹亚波长金属结构共振特性的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1832-1835.
[15]	雷景丽, 晏祖勇, 李晓晓, 刘延君, 武刚, 侯尚林. 近零超平坦色散填充光子晶体光纤的温度特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3740-3743.
[16]	孟恒辉, 耿利寅, 李国强. 激光通信器热设计与热试验 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2295-2299.
[17]	吕相银, 金伟, 杨莉. 地面目标红外立体特征 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2810-2814.
[18]	李强, 黄泽铗, 徐雅芹, 张凌云, 史骥, 王智. 基于单模-多模-单模光纤模间干涉的传感系统 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1630-1636.
[19]	赵曦晶, 刘光斌, 汪立新, 何志昆, 赵晗. 光纤陀螺温度漂移自适应网络模糊推理补偿 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 790-794.
[20]	冯云松, 路远, 凌永顺. 发射率对飞机蒙皮温度及红外辐射特性的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 294-299.

点击查看大图

计量

文章访问数: 347
HTML全文浏览量: 81
PDF下载量: 175
被引次数: 0

全文HTML

参考文献 (15)

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

留言板

光子晶体光纤陀螺标度因数特性研究

作者简介:
李晶(1973-),女,博士生,从事光纤陀螺技术方面的研究。Email:lijing_lu@sina.com

通讯作者: 王巍(1966-),男,研究员,博士生导师,主要从事新型惯性技术方面的研究。Email:yfwangwei@vip.sina.com

Scale factor of photonic crystal fiber-optic gyroscope

计量

光子晶体光纤陀螺标度因数特性研究

1. 北京航天控制仪器研究所,北京100854

作者简介:
李晶(1973-),女,博士生,从事光纤陀螺技术方面的研究。Email:lijing_lu@sina.com

通讯作者: 王巍(1966-),男,研究员,博士生导师,主要从事新型惯性技术方面的研究。Email:yfwangwei@vip.sina.com

English Abstract

Scale factor of photonic crystal fiber-optic gyroscope

1. Beijing Aerospace Control Device Institute,Beijing 100854,China

全文HTML

目录

留言板

光子晶体光纤陀螺标度因数特性研究

作者简介: 李晶(1973-),女,博士生,从事光纤陀螺技术方面的研究。Email:lijing_lu@sina.com

通讯作者: 王巍(1966-),男,研究员,博士生导师,主要从事新型惯性技术方面的研究。Email:yfwangwei@vip.sina.com

Scale factor of photonic crystal fiber-optic gyroscope

计量

出版历程

光子晶体光纤陀螺标度因数特性研究

1. 北京航天控制仪器研究所,北京100854

作者简介: 李晶(1973-),女,博士生,从事光纤陀螺技术方面的研究。Email:lijing_lu@sina.com

通讯作者: 王巍(1966-),男,研究员,博士生导师,主要从事新型惯性技术方面的研究。Email:yfwangwei@vip.sina.com

English Abstract

Scale factor of photonic crystal fiber-optic gyroscope

1. Beijing Aerospace Control Device Institute,Beijing 100854,China

全文HTML

目录

作者简介:
李晶(1973-),女,博士生,从事光纤陀螺技术方面的研究。Email:lijing_lu@sina.com

作者简介:
李晶(1973-),女,博士生,从事光纤陀螺技术方面的研究。Email:lijing_lu@sina.com