在惯性传感领域,光纤陀螺已经成为最有竞争力的新型主流仪表,而干涉式光纤陀螺(I-FOG)已经发展成熟,进入工程化的发展阶段。作为中高精度光纤陀螺系统的核心器件——Y 分支集成光学调制器的研制成为一项很关键的技术。本文从萨格奈克(SAGNAC)效应入手,阐述了干涉式光纤陀螺(I-FOG)的工作原理和相关指标。分析了光纤陀螺工作的互易性原理和全光纤互易性系统结构,引出了集成光学闭环光纤陀螺结构,并介绍了光纤陀螺的偏置调制-解调原理,同时介绍了光纤陀螺开环和闭环检测原理。针对高精度闭环光纤陀螺系统的关键器件——Y 分支集成光学调制器,分析了在模拟闭环锯齿波调制时,锯齿波波形的不理想和铌酸锂集成光路的误差源对光纤陀螺系统性能指标的影响,同时提出了改进这些误差的相关办法。铌酸锂集成光路的误差源包括:Y 分支调制器的电路特性不理想、铌酸锂材料虚部调制引入的附加强度调制效应、铌酸锂光波导的偏振串扰和光纤与波导端面的背向反射。在Y 分支光波导的设计方面,针对两种不同弯曲Y 分支的弯曲损耗,分别用光波导的弯曲损耗理论和时域有限差分光束传输法(FD-BPM),通过Matlab仿真,得出了一组最优化的Y 分支光波导设计图形。在电极设计方面,通过电光调制原理运用保角变换法,得到电极的宽度、厚度和间距的优化设计参数。最终,结合光波导和电极的优化设计参数,得到了Y 分支调制器的设计版图。在Y 分支调制器的制作方面,讨论了具体的质子交换和退火工艺的原理及电极的制作技术,介绍了实验室制作光波导和电极的工艺流程。通过实验室的具体制作,得到了耦合封装好的Y 分支调制器。关于Y 分支调制器的检测方面,针对其主要光学指标:插入损耗、分束比和偏振串音,探讨了测试的原理,通过全自动精密光学检测平台对光波导的光学性能进行了检测,其相关光学指标基本符合原来的设计要求。针对Y 分支调制器的电学指标——半波电压,通过方波开环调制原理检测其半波电压,该指标也符合设计要求。分别运用方波开环调制和正弦波调制原理验证光纤陀螺的Sagnac效应,证明了Y 分支调制器在光纤陀螺系统中的可工作性。