一种集成光学陀螺制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种集成光学陀螺，其中包括：光源、分束单元、光电探测器和亚波长光栅波导，亚波长光栅波导包括直波导和位于直波导一侧的环形波导；探测光束经过分束单元分为第一探测光束和第二探测光束，第一探测光束从直波导的第一端耦入直波导，第二探测光束从直波导的第二端耦入直波导，第一探测光束和第二探测光束沿相反的传输方向耦入环形波导；光电探测器用于接收环形波导输出的光束。本实用新型专利技术实施例的技术方案，解决了现有集成光学陀螺由于环形波导内发生衍射、散射，偏振等干扰，稳定性差且影响传感精度的问题，且具有可设计的自由度高，结构紧凑的特点。结构紧凑的特点。结构紧凑的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种集成光学陀螺


[0001]本技术涉及光学
，尤其涉及一种集成光学陀螺。

技术介绍

[0002]光学陀螺具有无机械活动部件、无预热时间、不敏感加速度、动态范围宽、数字输出、体积小等优点。光学陀螺的工作原理是基于萨格纳克效应。萨格纳克效应是相对惯性空间转动的闭环光路中所传播光的一种普遍的相关效应，即在同一闭合光路中从同一光源发出的两束特征相等的光，以相反的方向进行传播，最后汇合到同一探测点。
[0003]现有集成光学陀螺由于受制于实心波导环形谐振腔中的背向散射、偏振串扰、光学Kerr效应等误差源的影响，其传感精度和稳定性还远未达到实用化的程度，且在可设计的自由度较小且陀螺系统复杂度高，线性度低。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供了一种集成光学陀螺，该集成光学陀螺通过将探测光束分别由两端输入亚波长光栅直波导，进而耦入位于亚波长光栅直波导一侧的亚波长光栅环形波导，使得两束探测光束沿反方向在亚波长光栅环形波导内传播，进而通过光电探测器接收亚波长光栅环形波导输出的光束，进而实现旋转角速度的测量，解决了现有集成光学陀螺由于环形波导内发生衍射、散射，偏振等干扰，稳定性差且影响传感精度的问题，且具有可设计的自由度高，结构紧凑的特点。
[0005]根据本技术的一方面，提供了一种集成光学陀螺，其中包括：光源、分束单元、光电探测器和亚波长光栅波导，所述亚波长光栅波导包括直波导和位于所述直波导一侧的环形波导；
[0006]所述光源用于输出探测光束；
[0007]所述分束单元的输入端与所述光源的输出端耦合，所述分束单元的第一输出端与所述直波导的第一端耦合，所述分束单元的第二输出端与所述直波导的第二端耦合，所述探测光束经过所述分束单元分为第一探测光束和第二探测光束，所述第一探测光束从所述直波导的第一端耦入所述直波导，所述第二探测光束从所述直波导的第二端耦入所述直波导，所述第一探测光束和所述第二探测光束沿相反的传输方向耦入所述环形波导；
[0008]所述光电探测器用于接收所述环形波导输出的光束。
[0009]可选的，所述的集成光学陀螺，还包括相位调制单元，所述相位调制单元用于调制所述第一探测光束和所述第二探测光束的相位。
[0010]可选的，所述分束单元和所述相位调制单元集成于同一器件。
[0011]可选的，所述光电探测器包括第一光电探测器和第二光电探测器，所述第一光电探测器用于接收所述环形波导耦出的第一探测光束，所述第二光电探测器用于接收所述环形波导耦出的第二探测光束。
[0012]可选的，还包括偏振态调节单元，所述偏振态调节单元用于调节所述第一探测光
束和所述第二探测光束的偏振态。
[0013]可选的，所述偏振态调节单元包括消偏器。
[0014]可选的，所述光源包括激光器。
[0015]可选的，所述亚波长光栅包括硅、氮化硅或氧化硅。
[0016]可选的，所述直波导的波导宽度W＝450nm，厚度h＝220nm，周期＝300nm、占空比D＝50％。
[0017]可选的，所述环形波导的直径大于或等于50μm。
[0018]本技术实施例提供的一种集成光学陀螺，该集成光学陀螺通过将探测光束分别由两端输入亚波长光栅直波导，进而耦入位于亚波长光栅直波导一侧的亚波长光栅环形波导，使得两束探测光束沿反方向在亚波长光栅环形波导内传播，进而通过光电探测器接收亚波长光栅环形波导输出的光束，进而实现旋转角速度的测量，解决了现有集成光学陀螺由于环形波导内发生衍射、散射，偏振等干扰，稳定性差且影响传感精度的问题，且具有可设计的自由度高，结构紧凑的特点。
[0019]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术实施例提供的一种集成光学陀螺的结构示意图；
[0022]图2为本技术实施例提供的另一种集成光学陀螺的结构示意图；
[0023]图3为本技术实施例提供的又一种集成光学陀螺的结构示意图；
[0024]图4为本技术实施例提供的再一种集成光学陀螺的结构示意图；
[0025]图5为本技术实施例提供的一种亚波长光束波导的结构示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0027]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备
不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0028]图1为本技术实施例提供的一种集成光学陀螺的结构示意图，如图1所示，该集成光学陀螺包括：光源100、分束单元200、光电探测器300和亚波长光栅波导400，亚波长光栅波导400包括直波导410和位于直波导410一侧的环形波导420。
[0029]参阅图1，光源100用于输出探测光束；分束单元200的输入端210与光源100的输出端110耦合，分束单元200的第一输出端220与直波导410的第一端411耦合，分束单元200的第二输出端230与直波导410的第二端412耦合，探测光束经过分束单元200分为第一探测光束和第二探测光束，第一探测光束从直波导410的第一端411耦入直波导410，第二探测光束从直波导410的第二端412耦入直波导410，第一探测光束和第二探测光束沿相反的传输方向耦入环形波导420；光电探测器300用于接收环形波导420输出的光束。
[0030]其中，光源100包括但不限于激光器，例如一个或多个半导体激光器；光源100输出探测光束的波长以及线宽可以根据实际需求进行调整，在此不做限定。分束单元200可以为光纤分束器，用于接收光源100发射的探测光束，并进行分束本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成光学陀螺，其特征在于，包括光源、分束单元、光电探测器和亚波长光栅波导，所述亚波长光栅波导包括直波导和位于所述直波导一侧的环形波导；所述光源用于输出探测光束；所述分束单元的输入端与所述光源的输出端耦合，所述分束单元的第一输出端与所述直波导的第一端耦合，所述分束单元的第二输出端与所述直波导的第二端耦合，所述探测光束经过所述分束单元分为第一探测光束和第二探测光束，所述第一探测光束从所述直波导的第一端耦入所述直波导，所述第二探测光束从所述直波导的第二端耦入所述直波导，所述第一探测光束和所述第二探测光束沿相反的传输方向耦入所述环形波导；所述光电探测器用于接收所述环形波导输出的光束。2.根据权利要求1所述的集成光学陀螺，其特征在于，还包括相位调制单元，所述相位调制单元用于调制所述第一探测光束和所述第二探测光束的相位。3.根据权利要求2所述的集成光学陀螺，其特征在于，所述分束单元和所述相位调制单元集成于同一器件。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀，韩溪林，
申请(专利权)人：苏州熹联光芯微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：