光纤陀螺仪的误差分析 目前光纤陀螺的研究和应用中还存在着一些关键技术需要作进一步的深入研究。最突出的问题就是存在许多难以解决的误差源。 一、光纤陀螺仪的分类 光纤陀螺按其光学工作原理可分为三类： 1、干涉式光纤陀螺（IFOG） 2、谐振式光纤头陀螺（RFOG） 3、受激布里渊散射式光纤陀螺（BFOG） 其中干涉式光纤陀螺技术已完全成熟并产业化，而谐振式光纤陀螺和受激式布里渊散射式光纤陀螺还处于基础研究阶段，尚有许多问题需要进一步探索。 所以这里主要探讨干涉式光纤陀螺的误差分析。 二、干涉式光纤陀螺原理 干涉式光纤陀螺的主体是一个萨格奈克（Sagnac）干涉仪，由宽带光源（如超发光二极管或光纤光源）、光纤耦合器、光探测器、Y 分支多功能集成光学芯片和光纤线圈组成，其原理基于萨格奈克效应：当陀螺旋转时，光纤线圈内沿顺时针和逆时针方向传播的两束广波之间产生一个与旋转角速率 成正比的相位差 ： 式中：R 为光纤线圈的半径；L 为光纤长度； 为光源平均波长；c 为真空中的光速。 图1 干涉式光纤陀螺的机构组成 三、光纤陀螺的噪声来源 由于环境及光纤陀螺本身的各种噪声源的影响，光纤陀螺输出信号中存在着各种随机误差项。为了减少光纤陀螺的误差并提高其精度，需要对其进行性能评价，辨识出影响其精度的主要误差源，以便进一步采取措施消除相关的随机误差。 在实际系统中，萨格纳克效应非常微弱，构成光纤陀螺的每个元件都可能是噪声源，而且存在各种各样的寄生效应，它们都将引起陀螺输出漂移和标度因数的不稳定性，从而影响光纤陀螺的性能。 主要误差源 1 .光源噪声 光源是干涉仪的关键组件，光源的波长变化、频谱分布变化、输出光功率的波动、返回光的干扰，都将直接影响干涉的效果。另外，返回到光源的光直接干扰了它的发射状态，引起二次激发，与信号光产生二次干涉，并引起发光强度和波长的波动。 (1)光源的波长变化的影响 可通过信号处理的方法加以解决。若波长变化是由温度变化引起，则可直接测量温度而校正波长，否则，必须测量波长进行校正。 (2)返回光的影响 可采用光隔离器、信号衰减器、或选用超发光二极管(SLD)之类的低相干光源，来降低反射光与信号光的干涉效果，抑制瑞利背向散射噪声。光源性能的好坏直接影响到后续光学器件的性能，对于干涉型的光纤陀螺而言，应用宽光谱光源，可以得到很好的零位路径差(nu ll path difference)干涉对比。如果采用超发光二极管作为光纤...
