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基于Sagnac效应的光纤陀螺是一种高精度的惯性角速度传感器,在导航和制导领域占有重要的地位。与干涉式光纤陀螺(I-FOG)相比,谐振式光纤陀螺(R-FOG)在高精度和小型化方面具备明显的优势。本论文围绕信号检测和光学噪声抑制技术进行了细致深入的研究,建立并测试了全数字化的R-FOG实验系统。主要的创新点包括：(1)提出了一种基于CORDIC算法的R-FOG正弦波调相谱技术数字化方法。在单片FPGA上实现了集调制信号产生、同步解调及信号处理等功能的检测电路。测试结果表明,R-FOG检测电路精度达到28 nV,满足精度为10-3／s的R-FOG系统要求(约200 nV)。基于PI控制器的激光频率锁定环路的锁定时间约为40 ms,测试锁频环路中的解调电路输出波动稳定性约为15μV(1σ),其等效的谐振频率偏差波动为0.12 Hz。(2)对谐振腔的瑞利背向散射和受激Brilliouin散射特性进行了研究。提高光纤环形谐振腔(FRR)的入射光波功率有利于提高R-FOG的检测极限灵敏度,然而当FRR中发生受激Brillouin散射时,R-FOG系统不能正常工作,因此FRR的入射光波功率受到受激Brillouin散射阈值功率的限制。分析表明受激Brillouin散射阈值功率随调相谱技术中调制频率的增大而增大。因此,提高调制频率可以提高在受激Brilliouin散射阈值限制下的FRR入射光波功率,从而有利于提高R-FOG的极限灵敏度,然而FRR的解调斜率在高频段时会随着调制频率的升高而下降,从而会降低R-FOG的极限灵敏度。通过分析,得到了R-FOG在受激Brillouin散射限制下的最佳调制频率,使其达到最佳极限灵敏度。(3)基于传输矩阵的方法建立了FRR偏振特性分析模型。发现并分析了由偏振波动引起的次生光学Kerr效应误差,在典型参数下,腔内双点90°和单点90。熔接FRR中,该次生光学Kerr效应误差分别为4×10-3°／s和2.89×10-2°／s。分析发现在反射式FRR中耦合器偏振相关损耗的存在会引入较大的偏振波动,而在透射式FRR中该波动较小。实验对比了基于反射式和透射式FRR陀螺的零偏稳定性,发现6000s内稳定性分别为0.14°／s和0.018°／s,两者相差约8倍,与分析结果相符。上述研究表明,采用腔内双点90。熔接的透射式FRR具有更好的温度稳定性并具有较小的次生光学Kerr效应误差。在上述工作基础上,建立了R-FOG实验系统,该系统以光纤激光器作为窄线宽光源,腔长16 m、直径为0.12 m、腔内双点90。熔接的透射式FRR作为核心敏感元件,采用FPGA全数字化处理电路。在积分时间10 s条件下,1小时内陀螺的零偏稳定性为28°／h。据公开报道看,这是小型化光源R-FOG系统在长期稳定性上最好的实测结果。