基于回音壁模式的微球慢光產(chǎn)生理論及傳感方法研究.pdf

1、光纖陀螺儀是一種能夠精確地確定運動物體角速度儀器，在航空，航海，航天和國防工業(yè)中被廣泛使用。受制于現(xiàn)有的技術(shù)水平，光纖陀螺儀精度的提高和體積的減小受到了內(nèi)部光纖長度和固化技術(shù)的限制。慢光技術(shù)的迅速發(fā)展為解決這個問題提供了一個行之有效的方法。
　　目前尚沒有利用慢光技術(shù)的光纖陀螺儀應(yīng)用于工程，大部分停留在實驗室研究階段。但是隨著對慢光產(chǎn)生機理的進一步研究和探索，慢光光纖陀螺儀以其高精度、體積小的優(yōu)勢受到了廣泛的關(guān)注，并且表現(xiàn)出了極大

2、的應(yīng)用潛力。本文作者主要進行了以下幾方面的工作:
　　(1)對目前現(xiàn)有的慢光技術(shù)進行了一系列的調(diào)研，分別對他們的優(yōu)缺點進行了分析，選定了微球諧振腔與雙錐形光纖的慢光方案，同時在理論上對慢光的引入可以提高靈敏度進行了理論上的驗證。
　　(2)對微球諧振腔和雙錐形光纖組成的慢光系統(tǒng)進行了理論上的分析和仿真。分別對單個微球諧振腔和兩個微球諧振腔的情況進行了輸入輸出特性和透射率進行了理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)仿真，對仿真結(jié)果進行了對比，選定了單

3、個微球諧振腔的方案。
　　(3)使用了定向耦合定理對單個微球諧振腔的輸入輸出特性及在過耦合狀態(tài)下的有效相移、透射率、有效延時和光速與耦合系數(shù)、距離的函數(shù)關(guān)系進行了理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)仿真，并對仿真結(jié)果進行了分析。
　　(4)搭建光纖陀螺儀的實驗平臺，并對引入慢光后的慢光陀螺儀進行了理論分析和仿真優(yōu)化，確定了微球諧振腔的半徑、微球諧振腔與雙錐形光纖之間的距離。設(shè)計了實驗平臺的電源模塊，光源模塊和檢測模塊，并對其分辨率、重復(fù)性和回程誤