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1. WO2022000761 - MULTI-TIME OPTICAL MULTIPLICATION APPARATUS AND METHOD FOR FIBER-OPTIC GYROSCOPE LIGHT PATH

Publication Number WO/2022/000761
Publication Date 06.01.2022
International Application No. PCT/CN2020/112791
International Filing Date 01.09.2020
IPC
G01C 19/72 2006.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
19Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
58Turn-sensitive devices without moving masses
64Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
72with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
G02B 27/28 2006.1
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
27Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/-G02B26/119
28for polarising
CPC
G01C 19/72
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
19Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
58Turn-sensitive devices without moving masses
64Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
72with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
G01C 19/721
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
19Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
58Turn-sensitive devices without moving masses
64Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
72with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
721Details
G02B 27/283
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
27Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
28for polarising
283used for beam splitting or combining
Applicants
  • 浙江大学 ZHEJIANG UNIVERSITY [CN]/[CN]
Inventors
  • 张登伟 ZHANG, Dengwei
  • 梁璀 LIANG, Cui
  • 周一览 ZHOU, Yilan
  • 陈侃 CHEN, Kan
  • 李楠 LI, Nan
  • 杨建华 YANG, Jianhua
Agents
  • 杭州求是专利事务所有限公司 HANGZHOU QIUSHI PATENT OFFICE CO., LTD.
Priority Data
202010636438.403.07.2020CN
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) MULTI-TIME OPTICAL MULTIPLICATION APPARATUS AND METHOD FOR FIBER-OPTIC GYROSCOPE LIGHT PATH
(FR) APPAREIL ET PROCÉDÉ DE MULTIPLICATION OPTIQUE À TEMPS MULTIPLE POUR TRAJET DE LUMIÈRE DE GYROSCOPE À FIBRE OPTIQUE
(ZH) 一种光纤陀螺光路的多次光学倍增装置及方法
Abstract
(EN) A multi-time optical multiplication apparatus and method for a fiber-optic gyroscope light path, which belong to the technical field of optical fiber sensing. Two polarization beam splitters/combiners (4, 8) and polarization switches (5, 7) are used in a fiber-optic gyroscope, and are respectively positioned in a forward light path and a reverse light path at two ends of a polarization-maintaining fiber sensitive coil (6). The polarization beam splitter/combiner (4, 8) is used for coupling two beams of orthogonal polarized light into one optical fiber, or for splitting one beam of input light into two beams of orthogonal linearly polarized light and then outputting same; and the polarization switches (5, 7) can enable, by means of a control voltage, linearly polarized light that passes through the polarization switches to realize 90-degree polarization rotation or to remain unchanged. By means of the specific placement and coupling of the two polarization beam splitters/combiners (4, 8) and the modulation of the voltages of the polarization switches (5, 7), an incident light signal can be circularly transmitted along a polarization-maintaining fiber sensitive coil (6) of a fiber-optic gyroscope, thereby achieving the effect of multi-time optical multiplication, such that the solution is simple in structure and low in cost, and can effectively improve the measurement precision of the fiber-optic gyroscope on the premise of not increasing the length of an optical fiber.
(FR) Appareil et procédé de multiplication optique à temps multiple pour trajet de lumière de gyroscope à fibre optique, appartenant au domaine technique de la détection de fibre optique. Deux diviseurs/combineurs de faisceau de polarisation (4, 8) et des commutateurs de polarisation (5, 7) sont utilisés dans un gyroscope à fibre optique, et sont respectivement positionnés dans un trajet de lumière vers l'avant et un trajet de lumière inverse à deux extrémités d'une bobine sensible à la fibre maintenant la polarisation (6). Le diviseur/combineur de faisceau de polarisation (4, 8) est utilisé pour coupler deux faisceaux de lumière polarisée orthogonale dans une fibre optique, ou pour diviser un faisceau de lumière d'entrée en deux faisceaux de lumière polarisée linéairement orthogonale, puis émettre ceux-ci ; et les commutateurs de polarisation (5, 7) peuvent permettre, au moyen d'une tension de commande, à une lumière polarisée linéairement qui passe à travers les commutateurs de polarisation de réaliser une rotation de polarisation à 90 degrés ou de rester inchangée. Au moyen du placement et du couplage spécifiques des deux diviseurs/combineurs de faisceau de polarisation (4, 8) et de la modulation des tensions des commutateurs de polarisation (5, 7), un signal de lumière incidente peut être transmis de manière circulaire le long d'une bobine sensible à la fibre maintenant la polarisation (6) d'un gyroscope à fibre optique, ce qui permet d'obtenir l'effet d'une multiplication optique à temps multiple, de telle sorte que la solution présente une structure simple et un faible coût, et peut améliorer efficacement la précision de mesure du gyroscope à fibre optique sur le principe de ne pas augmenter la longueur d'une fibre optique.
(ZH) 一种光纤陀螺光路的多次光学倍增装置及方法,属于光纤传感技术领域。在光纤陀螺中采用了两个偏振分束/合束器(4、8)和偏振开关(5、7),其分别位于保偏光纤敏感线圈(6)两端的正、反向光路中。偏振分束/合束器(4、8)用于将两束正交偏振光耦合到一根光纤中,或将一束输入光分离成两束正交线偏光输出,偏振开关(5、7)可以通过控制电压使通过其中的线偏振光实现90度的偏振旋转或保持不变。通过两个偏振分束/合束器(4、8)的特定放置与耦合以及对偏振开关(5、7)电压的调制,入射光信号可以沿光纤陀螺保偏光纤敏感线圈(6)循环传输,从而达到光学多次倍增的效果,方案结构简单、成本低廉,在不增加光纤长度的前提下可有效提高光纤陀螺的测量精度。
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