光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的新型角速度传感器,与传统的机械陀螺相比,具有动态范围宽、成本低、重量轻、寿命长、可靠性高等优点,在航空、航天及舰船的控制及导航系统中有着广泛的应用。随着研究的不断深入,对光纤陀螺的精度及稳定性的要求也随之提高,但光纤陀螺的稳定性的问题一直以来是影响光纤陀螺进一步发展的重要因素,已经严重影响了光纤陀螺在船用导航系统中的应用。本文首先介绍了光纤陀螺的特点,国内外发展概况,发展趋势及应用前景,还简要介绍了光纤陀螺的基本原理及相位调制方法和数字闭环阶梯波调制原理。其次分析了干涉式光纤陀螺用光源、耦合器、多功能集成光学器件、光纤环等主要光学器件的原理及特性,分析了高精度干涉式光纤陀螺器件筛选上的参数要求。并详细分析了光纤环温度效应的影响及解决方案。通过对主要光学器件的分析对比,提出了高精度干涉式光纤陀螺中掺铒宽带光纤光源、保偏光纤和集成光学芯片Y波导是较好的选择。再次在对光路器件分析的基础上,对器件的光学模型进行分析并利用琼斯矩阵建立了数学模型。然后依据干涉式光纤陀螺光路系统结构,利用琼斯矩阵和相干矩阵建立起干涉式光纤陀螺的光路系统的数学模型。最后分析了干涉式光纤陀螺中非互易性误差的产生因素,并提出解决方法,然后通过对干涉式光纤陀螺的光路系统光学模型进行仿真,详细分析了当光学器件参数改变时对干涉式光纤陀螺输出和误差的影响。