摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-9页 |
第1章 绪论 | 第13-25页 |
1.1 课题研究的背景和意义 | 第13-15页 |
1.2 光纤陀螺的发展及前景 | 第15-18页 |
1.3 布里渊光纤陀螺的研究现状及关键问题 | 第18-23页 |
1.3.1 布里渊光纤陀螺的研究现状 | 第18-22页 |
1.3.2 布里渊光纤陀螺存在的关键问题 | 第22-23页 |
1.4 本课题的研究内容 | 第23-25页 |
第2章 BFOG工作原理及理论灵敏度 | 第25-37页 |
2.1 受激布里渊散射理论 | 第25-31页 |
2.1.1 光纤中的受激布里渊散射过程 | 第25-26页 |
2.1.2 受激布里渊散射的耦合波方程 | 第26-28页 |
2.1.3 光纤中的受激布里渊散射阈值功率 | 第28-30页 |
2.1.4 受激布里渊散射增益谱特性 | 第30-31页 |
2.2 BFOG拍频公式推导 | 第31-34页 |
2.2.1 Sagnac效应在BFOG中的描述 | 第31-33页 |
2.2.2 实际情况下陀螺的拍频公式 | 第33-34页 |
2.3 BFOG的潜在精度及理论动态范围 | 第34-36页 |
2.3.1 BFOG的潜在精度 | 第34-35页 |
2.3.2 BFOG的理论动态范围 | 第35-36页 |
2.4 本章小结 | 第36-37页 |
第3章 布里渊光纤环形激光器激光输出稳定性研究 | 第37-74页 |
3.1 布里渊光纤环形激光器光强分析 | 第37-45页 |
3.1.1 最佳谐振条件 | 第37-39页 |
3.1.2 谐振特性 | 第39-42页 |
3.1.3 精细度及影响因素 | 第42-43页 |
3.1.4 布里渊光纤环形激光器光强分析 | 第43-45页 |
3.2 偏振特性对布里渊光纤环形激光器稳定性的影响 | 第45-61页 |
3.2.1 泵浦光与斯托克斯光偏振特性对布里渊增益的影响 | 第45-47页 |
3.2.2 泵浦光及布里渊激光的本征偏振态 | 第47-54页 |
3.2.2.1 考虑两本征偏振态的谐振特性 | 第47-50页 |
3.2.2.2 泵浦光本征偏振态 | 第50-52页 |
3.2.2.3 布里渊激光本征偏振态 | 第52-54页 |
3.2.2.4 泵浦光对布里渊激光两ESOP的光功率分配 | 第54页 |
3.2.3 偏振主轴90°旋转熔接消除偏振波动 | 第54-56页 |
3.2.4 单偏振单模光纤消除偏振串扰误差 | 第56-61页 |
3.2.4.1 腔内泵浦光偏振稳定性 | 第57-59页 |
3.2.4.2 腔内布里渊阈值光功率 | 第59-61页 |
3.3 温度对布里渊光纤激光器激光输出稳定性的影响 | 第61-68页 |
3.3.1 温度对布里渊频移的影响 | 第61-62页 |
3.3.2 温度对激光器输出激光模式跳变的影响 | 第62-64页 |
3.3.3 温度对布里渊阈值光功率的影响 | 第64-65页 |
3.3.4 温度对光路程长的影响 | 第65-68页 |
3.3.4.1 温度引起光路程长的变化 | 第65-66页 |
3.3.4.2 光路程长变化对标定因数及模式跳变的影响 | 第66-67页 |
3.3.4.3 光路程长变化引起陀螺零偏 | 第67-68页 |
3.4 布里渊光纤环形激光器设计及测试 | 第68-72页 |
3.4.1 布里渊光纤环形激光器的设计 | 第68-70页 |
3.4.2 布里渊光纤环形激光器的测试 | 第70-72页 |
3.5 本章小结 | 第72-74页 |
第4章 BFOG光学噪声误差分析 | 第74-105页 |
4.1 瑞利背向散射噪声 | 第74-84页 |
4.1.1 陀螺中泵浦光的瑞利背向散射光强 | 第74-79页 |
4.1.1.1 光纤中的瑞利背向散射 | 第74-75页 |
4.1.1.2 光纤环形激光器中瑞利背向散射光强 | 第75-79页 |
4.1.2 泵浦光的背向散射对布里渊阈值光功率的影响 | 第79-81页 |
4.1.3 布里渊激光背向散射引起陀螺的闭锁效应 | 第81-84页 |
4.1.4 背向散射噪声误差的消除方法 | 第84页 |
4.2 Faraday效应误差分析 | 第84-93页 |
4.2.1 光纤中的法拉第效应 | 第85-86页 |
4.2.2 BFOG中法拉第效应误差 | 第86-90页 |
4.2.3 高双折射保偏光纤抑制Faraday效应 | 第90-93页 |
4.3 光克尔效应误差分析 | 第93-104页 |
4.3.1 BFOG中的光克尔效应 | 第93-96页 |
4.3.2 引起光克尔效应误差的原因 | 第96-101页 |
4.3.2.1 耦合器分光比误差 | 第96-97页 |
4.3.2.2 布里渊增益系数不一致 | 第97-99页 |
4.3.2.3 陀螺旋转下的泵浦光失谐 | 第99-101页 |
4.3.3 光源强度调制消除光克尔效应 | 第101-104页 |
4.4 本章小结 | 第104-105页 |
第5章 BFOG双光路稳频研究 | 第105-125页 |
5.1 泵浦光的失谐对BFOG的影响 | 第105-107页 |
5.2 稳频方案中的腔长调制与频率调制 | 第107-108页 |
5.3 泵浦光双光路稳频 | 第108-116页 |
5.3.1 泵浦光双光路稳频原理 | 第108-110页 |
5.3.2 CCW泵浦光路稳频 | 第110-113页 |
5.3.3 信号检测与CW泵浦光路稳频 | 第113-116页 |
5.4 双光路稳频系统设计 | 第116-124页 |
5.4.1 系统整体设计 | 第116-117页 |
5.4.2 光路系统设计 | 第117-121页 |
5.4.2.1 主要光学器件分析及选取 | 第117-118页 |
5.4.2.2 单纵模输出与光纤环长度选择 | 第118-119页 |
5.4.2.3 光纤环缠绕方法 | 第119-121页 |
5.4.3 稳频与检测电路设计 | 第121-123页 |
5.4.4 稳频解调测试 | 第123-124页 |
5.5 本章小结 | 第124-125页 |
结论 | 第125-128页 |
参考文献 | 第128-136页 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第136-137页 |
致谢 | 第137页 |