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陀螺是重要的惯性传感器,基于Sagnac效应的光学陀螺有许多其他陀螺无法取代的独特优点。相比微机械陀螺,R-IOG是一种全固态陀螺,具有较强的抗冲击和耐振动能力；相比干涉式光纤陀螺或由分立元件组成的环形激光陀螺,谐振式集成光学陀螺(R-IOG)在微小型化和集成化上具有更大的优势。为进一步提高R-IOG的长期稳定性,论文开展了R-IOG核心敏感元件--光波导环形谐振腔(WRR)的偏振特性研究,减小偏振波动噪声对R-IOG检测精度的影响；为改善R-IOG的带宽特性,论文同时开展了双路闭环检测方案的研究。主要的创新点包括：(1)本论文建立了WRR的偏振特性分析模型,分析了R-IOG中偏振波动噪声的影响机理并提出了相关抑制措施。首次开展了不同温度下R-IOG的偏振特性研究,建立的WRR偏振特性分析模型,能够详细分析谐振腔结构参数和输入光波特性等对谐振腔输出信号的影响,并用来仿真和计算R-IOG中的偏振波动噪声；通过研究不同温度下WRR的偏振特性及对R-IOG检测精度的影响,发现当谐振腔芯片温度不同时,陀螺输出的偏置误差和偏置波动的差异都较大。当温度为25℃时,谐振腔两个本征偏振态的谐振谷间距最小,产生的偏振波动噪声最大。在芯片温度为24.28℃时,陀螺的零偏稳定性为13.6°/s,在温度为16.23℃时,零偏稳定性为0.67°/s,相比24.28℃下的结果,陀螺的零偏稳定性提高了20多倍。为减小偏振波动噪声对R-IOG检测精度的影响,需尽量提高入腔光和谐振腔的偏振消光比、降低耦合器的偏振相关损耗、在谐振腔输出端使用偏振不相关器件、提高顺逆时针光路的互易性、同时选择合适的WRR工作温度、提高温控精度使两个偏振态尽量远离。本论文同时分析了引入调相谱技术后的R-IOG中,由偏振波动噪声引起的谐振曲线不对称,以及调制参数与陀螺偏置误差的关系。实验测试了不同温度下WRR的偏振特性和陀螺的输出偏置误差,同时也测试了在不同的谐振曲线不对称性系数下,调制参数与陀螺偏置误差的关系,并在此基础上提出了减小由谐振腔不对称引起的R-IOG偏置误差的方法。(2)本论文对R-IOG的闭环检测方案进行了深入分析和研究。在单路闭环的开环R-IOG检测系统中,噪声抑制和陀螺带宽是一对矛盾。论文首次建立了双路闭环的仿真模型,对比分析了单路闭环以及三种典型双路闭环检测方案的系统特性,确定了差分双路的闭环检测技术,在减小系统互易性噪声影响的同时改善了带宽特性。在以上工作的基础上,本论文建立了全数字差分双路闭环R-IOG的实验系统。该系统以可调谐窄线宽激光器为光源,腔长7.9 cm的保偏Si02谐振腔为核心敏感元件。采用了WRR主动温度控制技术减小偏振波动噪声引入的陀螺输出波动,采用了双路闭环检测技术提高陀螺的带宽。在此基础上测试±1000°/s范围下的转速,得到陀螺的线性度为99.995%,优于单路闭环下99.969%的线性度。当理论带宽为25 rad/s时,1小时的零偏稳定性为0.53°/s,这是采用小型化光源的双路闭环R-IOG在长期稳定性上最好的实测结果。