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第53卷第5期光子学报Vol.53No.5
2024年5月ACTAPHOTONICASINICAMay2024
引用格式：WANGFei，BAIYu，BUHan，etal.ResearchStatusofNoiseSuppressionTechniquesforResonantOpticalGyro
（Invited）［J］.ActaPhotonicaSinica，2024，53（5）：0553103
王飞，白禹，卜韩，等.谐振式光学陀螺噪声抑制技术研究现状（特邀）［J］.光子学报，2024，53（5）：0553103
谐振式光学陀螺噪声抑制技术研究现状（特邀）
11111111，2
王飞，白禹，卜韩，南朝铭，张仕泽，李溢凡，周彦汝，邢恩博，
1，21，21，21，2
刘来，刘文耀，唐军，刘俊
（1中北大学山西省量子传感与精密测量重点实验室，太原030051）
（2中北大学仪器与电子学院动态测试技术国家重点实验室，太原030051）
摘要：谐振式光学陀螺仪利用光学谐振腔在时空上对光波极强的局域增强效应，有望成为兼具高精
度和小体积的光学陀螺。然而，谐振式陀螺转动产生的Sagnac效应相对微弱，容易受到陀螺系统内非
互易性以及互易性噪声的干扰，成为其精度提升的瓶颈。在陀螺的小型化过程中这一问题更加凸显。
因此，对谐振式光学陀螺仪进行噪声抑制显得尤为重要。本文详细综述了谐振式光学陀螺中非互易性
和互易性两大类噪声的原理及其抑制方法，总结了该领域近来年的研究现状及未来挑战与发展趋势，
为我国谐振式光学陀螺发展提供参考。
关键词：谐振式陀螺；光学陀螺；光学噪声抑制；背向散射效应；克尔效应
中图分类号：U666.12；TN29文献标识码：Adoi：10.3788/gzx.0553103
0引言
［1］［2-4］
谐振式光学陀螺仪（ResonantOpticalGyroscope，ROG）是一种基于光学Sagnac效应的角速度测量
装置，是惯性导航系统的核心部件。随着载人航天、深空探索、深海探测和小型无人机的发展，在满足高精
度要求的同时，对惯性导航系统的小体积、低功耗、高可靠性、抗冲击能力提出了更高的要求。谐振式光学
陀螺仪以光学谐振腔作为核心敏感结构，利用谐振腔在时间和空间上对光波极强的局域增强、频率选择以
及光力耦合等现象，结合激光器频率跟踪锁定、微弱信号处理等技术，有望兼具小型化、高精度、抗冲击等独
特优势，极具发展潜力。
近年来随着微纳制备工艺的快速发展，光学谐振腔的品质因数不断提升，尺寸不断减小，在小型化、集
成化方面展现出明显的优势。随着光电混合集成技术的发展，光路系统有望全部或者部分集成到一个芯片
上，由此可以减少各个光学元器件之间的连接，在芯片化、高可靠性方面有着更大的潜力。但是谐振式光学
陀螺与其他光学陀螺原理相同，灵敏度仍然与谐振腔尺寸线性相关，满足Δws∝DΩλ。随着器件直径D的
不断减小，势必会造成灵敏度Δws和陀螺精度的
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