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随着光纤通信元件和数字信号处理的发展,干涉型光纤陀螺不仅寿命得到预期的提高,而且其精度也正在突破传统机械陀螺和激光陀螺的性能限制。超高精度已经成为干涉型光纤陀螺的一个重要优势,其应用方向包括空间定向、战略导弹制导和潜艇惯性导航等。国外基于光纤陀螺的1海里/月级别的潜艇用惯性导航系统已有报道并在持续研究,其零偏稳定性达到0.0001°/h。大功率高斯型宽带掺铒光纤光源是超高精度光纤陀螺的关键元件,具有功率大、波长稳定性好等优点,对实现超高精度光纤陀螺0.0001°/h的零偏稳定性(100s)和优于1ppm的标度因数稳定性具有重要意义。本文结合超高精度光纤陀螺的研究需求,对大功率高斯型掺铒光纤光源进行了理论和实验研究。在国内外相关资料调研的基础上,确定了双程后向、高斯滤波的大功率宽带掺铒光纤光源设计方案;通过建立光纤陀螺随机游走系数模型、光源相干性分析以及标度因数误差研究等,在理论仿真基础上确立了超高精度光纤陀螺用掺铒光纤光源的设计目标;针对光源的性能要求,对组成光源的泵浦激光器、波分复用器等光学元件进行了选型和测试;通过大量与温度有关的正交性实验,对掺铒光纤光源的泵浦功率和铒纤长度等设计参数进行了优化。在此基础上通过大电流光源驱动电路设计和搭建实验光路,制作出一个大功率高斯谱掺铒光纤光源样机,并对掺铒光纤光源的常规技术指标以及全温功率稳定性和全温波长稳定性进行了测量。最后,将该掺铒光纤光源样机装配到一个光纤陀螺上,给出了初步的陀螺零偏稳定性和随机游走系数的测试结果。大功率高斯谱掺铒光纤光源实验样机的测试结果如下:输出功率34mW(300mA驱动电流),全温(-40℃~60℃)功率稳定性0.8%;光谱宽度10.8nm,输出光谱呈近高斯谱,光谱调制度小于0.1dB,不对称度-21dB;常温(25℃)下的平均波长稳定性小于5ppm,全温(-40℃~60℃)下的平均波长稳定性小于20ppm。实验样机的测试结果满足初步设计目标。陀螺一级的初步调试表明,采用大功率高斯谱光源实验样机(30mW/10nm)比采用低功率光源(10mW/8nm)时的陀螺随机游走系数降低约四分之一。