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光纤陀螺传感技术在工业和军事等各个领域都具有良好的应用前景。 如何提高光纤陀螺的精度和稳定度,一直是人们研究和开发的目标。本文研究高精度光纤陀螺中的两个关键问题,一是研究如何提高谐振式陀螺的精度方法,即如何设计满足方向性条件的高色散谐振环,通过慢光机制放大Sagnac效应;二是如何提高干涉型光纤陀螺的抗偏振涨落、Faraday效应、非线性等噪声性能,提出并实验验证了全消偏干涉型光纤陀螺光学结构。 针对谐振式光纤陀螺,以高色散耦合谐振系统可以放大sagnac效应为背景,实现高灵敏度谐振式光纤陀螺为目标,进行了高色散耦合谐振系统、超窄线宽环形腔光纤激光器、并行谐振环放大sagnac效应的验证性的研究。通过仿真分析证明多点耦合内切谐振环结构的色散特性比传统耦合谐振结构高一个数量级以上,可以用来方便地设计高灵敏度陀螺。通过仿真分析和实验证明基于保偏光纤的并行谐振环结构具有高色散特性,并且通过多段保偏光纤旋转级联以及改变保偏光纤的长度都可以实现不同群折射率的谐振结构。搭建了基于保偏光纤的并行谐振环光纤激光器,实现稳定的单纵模窄线宽输出,线宽达到230Hz～280Hz,从实验上验证了并行谐振环优于普通单模谐振环。接着用多模光纤并行谐振环进行了光纤激光陀螺的实验验证,验证了并行谐振环结构对sagnac效应的放大作用。 针对干涉式光纤陀螺,在实验上实现了全消偏光纤陀螺,获得陀螺仪工程应用中所需要的基本噪声参数,是目前“中高精度”陀螺的最低成本结构。通过光源消偏器、环前消偏器、环内消偏器达到良好的非互易误差补偿效果,实现了较高的陀螺精度和稳定度。此外,因为消偏光中几乎不含有圆偏振分量,Faraday效应会大大降低,由Faraday效应导致的漂移会大大降低。基于琼斯矩阵建立“双偏振误差补偿模型”。在类似结构中具有较低的分析复杂度,能够清楚地表示出耦合和旋转引起的偏振相关误差,并体现“起偏”、“消偏”、“补偿”三种方式对该类误差的抑制作用。