交叉子光纤环的理论与实验研究

光纤环是光纤陀螺中的核心部件。光纤环所处的环境因素，如温度、应力引起的非互易性相位噪声，制约了光纤陀螺向高精度、实用化的发展。通过有限差分法，对光纤环的Shupe效应作了研究，对四极子光纤环在非稳态传热的过程中的温度场进行数值求解，分析了光纤环在试验提供的温度环境下的温度零漂。提出了光纤环交叉子绕制方案。     

基于卡尔曼滤波的真空光阱悬浮微球位移探测

在光阱实际测量中,过程噪声以及光电测量噪声严重影响微球位移实时探测的灵敏度,针对这一问题,提出基于卡尔曼滤波的方法对微球位移进行探测.将光阱中微球运动的谐振子模型改写成卡尔曼滤波的状态转移矩阵形式,获得具有高灵敏度和高信噪比的微球位移信号.仿真结果表明:1 MHz的采样频率下,101kPa气压下滤波后的真空光阱微球位移的探测均方根误差从1nm降到0.27nm.实验结果表明,在293K、101kPa气压下对实测的微球位移信号进行滤波,探测均方根误差从2.8nm降到1.1nm;其他参数不变,在1Pa气压下均方根误差从5.2nm降到2.1nm.该方法可应用于高真空下光阱微球质心运动的激光冷却反馈方案.     

光纤陀螺高速高精度无线测试系统研究

介绍了高速高精度无线数据传输系统,解决了在光纤陀螺性能测试中有线数据传输的电磁干扰问题.以系统级射频芯片为核心,构成双向的无线通讯模块,实现了在电磁干扰环境下光纤陀螺数据高速、准确无误地传输.通过光纤陀螺标度因数测试表明,本系统具有抗电磁干扰强、高速、误码率低等特点.     

面向实用化的片上光阱传感单元

提出并实现了一种片式光阱传感单元.利用基片上的V型槽保证双光纤光阱的对准,利用压电元件振动使微球与基片脱离,实现了空气环境中对10μm微球的捕获,捕获后的微球位置稳定性达到0.12μm.在此基础上,设计制作了可预置少量微球的封闭微型腔,实现了光阱传感结构的微型化和集成化,解决了光阱中单微球的高效可重复起振难题,为实现实用化的光阱传感器奠定了基础.