题目：光纤陀螺空间应用抗辐射测试系统的研究

光纤陀螺(FOG)是一种基于Sagnac效应的新型全固态惯性仪表，以其可靠性高、寿命长、功耗低、动态范围大、启动时间短等优点，逐渐取代传统的机电陀螺，广泛应用于卫星、雷达、导弹的导航与姿态控制系统。光纤陀螺空间应用的一个关键技术是空间辐照防护，保护光纤陀螺不因受空间辐射而性能下降或失灵。本文针对光纤陀螺受空间辐照影响最严重的部件——光纤环，基于光纤的褪色效应，进行光纤环辐射效应测试系统及抗辐射方法的研究，这项工作不仅对光纤陀螺有实际意义，对今后各种空间应用中光纤的抗辐射均有一定的价值。本文的研究工作首先从光纤陀螺空间应用的关键技术出发，对空间辐照环境进行了分析。通过分析光纤的辐射效应，总结了光纤辐射效应理论模型，结论是光褪色可以提高光纤在辐照环境下的性能。基于光纤光褪色原理，设计了光纤陀螺空间抗辐射测试系统。测试系统包括单片机(SCM)控制单元、双光源切换与驱动单元、光功率采集单元及串口通信单元。由于光功率越大，光褪色效应越明显，采用大功率半导体激光器(LD)对光纤环进行光褪色。单片机控制单元作为测试系统的控制核心，控制光褪色光源——LD和陀螺工作光源——SLD的切换与驱动以及双路光功率的采集。在对恒流源驱动原理进行深入研究的基础上，针对系统采用大功率LD和高精度SLD光源的特点，采用恒流驱动设计光源驱动器。整体设计思路是采用负反馈原理，电路基准电压由单片机控制D/A芯片输出，使整个闭环负反馈系统处于动态平衡状态，从而达到稳定输出电流的目的，恒流控制精度为10 。双光源切换由单片机控制电磁继电器实现，本文进行了继电器电磁兼容性设计，提高了光源切换的可靠性。最后，利用光纤陀螺抗辐射测试系统对光纤环进行光褪色实验，实验验证了利用光褪色进行辐射防护的可行性。结论是基于光褪色原理设计的光纤陀螺抗辐射测试系统能够提高光纤陀螺空间抗辐射能力。