光纤陀螺仪之光电探测器组件

光纤陀螺由光源、探测器、耦合器、Y波导和光纤环组成，其实质上是基于 Sagnac 效应工作的环形干涉仪，即沿闭合光路相向传播的光波返回到起始点干涉后，干涉信号的相位差正比于闭合光路敏感轴的输入角速度。

光电探测器组件将Sagnac干涉仪返回来的光信号转换为电信号，并对该微弱信号进行放大。在光纤通信系统中，光电探测器组件通常作为数字器件使用，而在光纤陀螺中，则作为模拟器件使用。光纤陀螺对探测器组件的主要要求如下：

⒈较高的响应度和灵敏度、较小的热噪声和暗电流噪声，以降低光信号转换为电信号后的信噪比下降程度；

⒉较大的动态范围，以适应较高信噪比时较大的光功率输入；

⒊频带宽度满足陀螺的要求。

光纤陀螺用探测器与光纤通信用探测器的主要区别是，带宽要求相对较低，但响应度、噪声要求较高，尤其是必须在整个工作温度范围、力学条件和辐照等环境下满足要求。

实现该功能的主要元件是PIN光电二极管，具有较高的响应度和较低的暗电流噪声。它将光功率转换为光电流，电信号处理时需要电压信号，因此需要放大器将电流信号转换为电压信号。将该放大器与PIN光电二极管集成后的器件称为光电探测器组件，其组成及工作原理如图7-51所示。

图7-51光电探测器组件原理示意图