麦姆斯咨询惯导系统的完美CP诞生了，当光学陀螺仪遇上MEMS技术( 二 ) 通过使用MEMS技术制造光纤陀螺仪的核心

为了实现能控制光泵浦模式的光腔谐振器，该团队使用精密的微加工技术制造出有36毫米硅楔形结构的微型谐振器，自由光谱谐振值为1.808GHz ，极限Q因子超过1亿。谐振器与光纤连接器被封装在一个小金属盒中，热稳定佳，这对于精密激光和光学装置来讲非常必要（见图3）。

文章图片
图3：直径36毫米的石英谐振器环形激光陀螺仪，该陀螺仪被封装在带有热电冷却器和光纤连接器的黄铜模组中
评估精密陀螺仪性能是一项复杂的工程，包含许多误差参数。必须对已知的误差和非线性来源进行各种校正和补偿。除了对短期噪声和长期性能进行基本的“静态”测试外，该团队还将装置安装在气浮旋转载物台。他们将载物台和垂直于载物台平面的陀螺仪对准，并参考地球轴与本地纬度进行角度倾斜（加州帕萨迪纳是34.1度）获取一组数据，然后将装置旋转90度以消除地球自转对灵敏轴干扰并获得一组正交数据。
用单笔或几笔数据来概括性能是不切实际的。但在论文中，作者提到“在灵敏度、准确度、零偏稳定性、噪声和漂移方面，均可媲美最佳陀螺仪。 ”并表示了进一步将性能指标再提升十倍的宏伟目标。他们指出，全固态设计、光学元件和电子元件的集成将非常有利于使用和规模生产，尽管他们也承认该器件尚未做好商业化准备。
除了发布的技术论文之外，研究人员还发布一些补充信息，包括一张表格。该表格将该设计的关键参数与其它已发布的微型光学陀螺仪进行了比较。其中有几页纯数学理论推导对主要误差来源进行了分析。该研究由美国国防高级研究计划局（DARPA）资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41566-020-0588-y.epdf
【麦姆斯咨询惯导系统的完美CP诞生了，当光学陀螺仪遇上MEMS技术】更多国内外新闻资讯，请关注公众号：MEMS