一种低噪声开关电源在光纤陀螺系统中的应用

在高精度光纤陀螺系统中,开关电源中的spike毛刺噪声会串扰光纤陀螺的信号处理电路,造成系统采样误差。本文分析了开关电源spike噪声的成因及其对光纤陀螺性能的影响机理,并在此基础上提出摆率控制是一种适用于光纤陀螺系统电源的低噪声电源技术。利用摆率控制技术,一种低噪声特性的开关电源模块被开发出来,并应用于光纤陀螺系统。该开关电源模块由DC-DC电路和LDO电路两部分组成,并在DC-DC电路中通过摆率控制电路实现其低噪声性能。完成后的低噪声电源模块能够在200 MHz的测试带宽下实现1 mV量级的峰峰值噪声水平。经过对比测试,采用低噪声电源的两支被测光纤陀螺分别表现出了3.1%和4.4%的噪声优化特性。

     

一种应用于光纤陀螺寻北的温度漂移补偿方法

光纤陀螺寻北启动误差是启动过程温度剧烈变化导致的光纤陀螺零偏漂移产生的误差,表现为冷启动时寻北误差较稳定段时明显增大,事实上延长了有效寻北时间。通过对光纤陀螺温度漂移影响因素的分析,利用经验模态分解、ARMA建模与Kalman滤波建立多参量线性模型,实现了一种应用于光纤陀螺寻北的温度漂移补偿方法,实验结果表明,该方法可以将寻北启动误差降低近80%,使得冷启动时寻北精度与稳定段相当并缩短了有效寻北时间。     

新型惯导系统光纤陀螺

陀螺作为一种重要的传感器在飞机，舰船，卫星定位，汽车定位导航等军用和民用方面有 应用。基于萨格克效应的新一代光学陀螺在国外已进入实用阶段。这里我们介绍光纤陀螺的国内外最新发展动态。     

对称法减小去偏陀螺轴向磁场灵敏度

基于单色光,利用琼斯矩阵,导出了去偏光纤陀螺对垂直于光纤环面的轴向磁场敏感的具体公式.分别对单个光纤环和两个对称的光纤环进行理论分析、给出仿真结果,并首次提出减小轴向磁场灵敏度的新方法:采用两个对称的光纤环减小轴向磁场灵敏度.与单个光纤环相比,不对称度为1%的两个对称光纤环,轴向磁场灵敏度可以下降到3‰以下.     

大口径数字波面检测技术的研究

现代光学系统多采用大口径的光学元件来提高系统的测试精度。数字波面干涉仪是一种高精度光学元件检测设备,但目前传统的技术无法满足检测大口径光学元件的要求。在普通数字波面干涉仪的基础上,采用目标函数多孔径拼接技术,能很好地解决大口径光学元件检测问题,最终得到较完整的波前信息。     

反应离子束蚀刻中温度效应的研究

微光学器件加工技术是微光学研究领域中最关键的技术,而蚀刻技术是衍射光学元件加工的关键技术之一。目前,常用的方法是等离子体蚀刻和反应离子蚀刻技术。本文提出一种新的蚀刻技术方案——反应离子束蚀刻 RIBE,并着重研究了蚀刻过程中的温度效应,提出了解决温度效应的有效方法。     

基于PSD的电振动台特性检测系统研究

详细介绍了基于位置敏感传感器的电振动台特性检测系统的研究。该系统采用自准直光路原理,利用PSD对位置的高分辨能力特性,对电振动台微小角扭动进行精密测量。数据经高速AD采样后送入计算机,通过分析即可获得电振动台在各种振动模式下角速率时域频域特性。对系统存在的各误差分析得出,该系统200H z频率处角速率分辨力为19.8×1-0 3(°/s)。     

光纤陀螺用SLD光源的光功率稳定性研究

SLD光源的稳定性对光纤陀螺的性能有及其重要的影响。为提高光纤陀螺的精度 ,设计了 SLD光源的数字化控制系统 ,采用“恒流 +温控”的方案 ,并引入了数字 PID控制算法 ,大大提高了光源出纤光功率的稳定性。用实验证明了数字方法的控制效果远远好于目前广泛应用的模拟控制方法     

三种保偏光纤几何参数测量算法

介绍了利用光纤端面图像采集和图像处理技术进行熊猫型保偏光纤几何参数测量的方法,重点介绍了三种图像处理算法——基于灰度分割和直方图分布的算法、基于Canny边缘检测和改进Hough变换的算法、基于Canny边缘检测和圆边界点选取的算法及其实现。利用三种方法对不同的光纤端面图像进行了处理,并对处理结果进行了对比分析。结果显示:三种算法均可用于熊猫型保偏光纤几何参数测量,针对不同的光纤端面图像选择合适的处理算法,可以实现快速、准确的测量。通过提高端面图像的分辨率,可以提高保偏光纤几何参数测量精度,基于该方法开发的自动化测量系统已成功应用于保偏光纤的质量与一致性实验。     

光阱中微粒位置高精度检测技术

基于光阱技术的精密传感和测量是光力效应应用由微观精确操控向物理量精确测量的创新和深化,对光阱中微粒位置信息进行高精度测量是实现精密传感和测量的核心;提出了一种采用数字图像处理和曲线拟合相结合进行光阱微粒位置检测的方法,通过数字图像相关方法获得表征微粒位置的归一化自相关函数,并对归一化自相关函数曲线采用最小二乘法进行二次曲线拟合,由此实现亚像素级的微粒位置检测。实验表明,所述方法可以有效抑制硬件量化效应,实现光阱微粒位置的快速高精度检测,相较于直接相关方法,检测精度可至少提升一个数量级,达0.03 pixel。