光纖陀螺儀傳感器的原理、分類以及發展方向

      光纖陀螺儀是隨著光纖技術的迅速發展而出現的一種新型光纖旋轉傳感器。它是以光導纖維線圈為基礎的敏感元件, 由激光二極管發射出的光線朝兩個方向沿光導纖維傳播。光傳播路徑的變,決定了敏感元件的角位移。陀螺儀傳感器主要由光源、探測器等有源器件和光纖耦合器、相位調制器等無源器件以及光纖組成。

      光纖陀螺儀傳感器的分類方式有多種,依照工作原理可分為干涉型、諧振式以及受激布里淵散射光纖陀螺儀三類;按電信號處理方式不同可分為開環光纖陀螺儀和閉環光纖陀螺儀;按結構又可分為單軸光纖陀螺儀和多軸光線陀螺儀等。

      陀螺儀傳感器具有質量輕、體積下、成本低、精度高、可靠性高等優勢,這些突出特點使其在航天航空、機載系統和軍事技術上的應用十分理想,因此受到用戶特別是軍隊的高度重視,以美、日、法為主體的陀螺儀傳感器研究工作已取得很大的進展。光纖陀螺儀研究工作大部分集中在干涉式,只有少數公司仍在研究諧振式光纖陀螺。陀螺儀傳感器的商品化是在上世紀90年代初才陸續展開,中低精度的光纖陀螺己經商品化,并在多領域內應用,高精度光纖陀螺儀的開發和研制正走向成熟階段。國內的光纖陀螺經過相關院校和科研研所的努力,研制水平雖然與國際水平有一定距離,但已具備或接近中、低精度要求,并在近年來開始嘗試產業化。

     光纖陀螺儀傳感器今后的發展方向主要體現在以下三個方面:
    1、采用三軸測量代替單軸,研發多功能集成光學芯片、保偏技術等,加大光纖陀螺的小型化、低成本化力度;
    2、深入開發中、低精度光纖陀螺儀的應用,特別是民用慣性導航技術;
    3、加強精密級光纖陀螺的技術與應用研究,開發新型的光纖陀螺B-FOG和FRLG等。

      陀螺儀傳感器正在朝著軍用領域向民用領域轉變的過程,隨著消費電子的發展,陀螺儀的市場逐步拓寬,這里面蘊含的商機值得廣大傳感器廠商發掘。

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