新型集成光波导陀螺的分析与设计

作     者：张少先 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘永智

授予年度：2002年

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 0702[理学-物理学] 

主      题：集成光波导陀螺 光学谐振腔 调制器 

摘      要：本文提出了一种新型集成光波导陀螺结构，进行了理论分析并对其具体结构进行了设计。首先通过理论分析得出当单方向光在封闭光学腔传输时，在系统转动的情况下会产生相移，其本质是因系统旋转，使得光在封闭腔中传输的光程发生了变化，等效为封闭腔腔长发生了变化。当封闭腔为光学谐振腔时，如果系统原处于谐振状态，当系统旋转时，因腔长发生了相对变化，使得传输光由谐振状态处于失谐状态，根据光学谐振腔理论，谐振腔的输出光强因此而产生变化，检测这一变化，反馈调节谐振腔腔长，使腔长变回原有状态，即传输光又恢复成谐振状态，检测腔长的变化可以获取系统旋转信息。根据此原理，本文提出一种可以方便地检测出系统旋转角速率与方向的新型集成光波导陀螺结构，并选用LiNbO材料，设计了耦合器、弯曲波导、调制电极等具体结构。最后将其与以Sagnac效应为基础的微型光波导陀螺进行了比较，它因不受双向对传光要求具有良好互易性的限制，性价比可以显著提高。同时，根据本文的理论分析，分析提出了陀螺动态旋转噪声概念。