用于陀螺系统的新型小型集成光学敏感器的模拟与设计

摘要

据我们所知,本文首次报道了一种小型集成光学敏感器,它基于多量子井(MQW)的微型环形激光器,用于陀螺系统.该器件能完全在单片上集成,可用于低(如陆地运载器)或高(如舰船、飞机及空载平台等)灵敏度的导航系统.该器件的模拟包括一些物理效应的影响,如量子噪声、闭锁、热效应及侧壁粗糙度引起的损耗等.根据陀螺的量子极限、可测速率工作区、工作热范围及功耗等指标,得到了很好的性能.相对其他现有光学解决方案,该结构明显具有许多优点:无偏振感应引起的噪声、无需使用频率锁定技术、忽略不计的弯曲损耗、较高的腔内品质因数、完整评价转动速度、可预测的陀螺标度因数、热变化及很高的动态范围等.