本发明公开了一种基于多圈微纳光纤三维谐振腔的微型谐振式光学陀螺，包括可调谐激光器、隔离器、偏振控制器、相位调制器、微纳光纤线圈、输入端尾纤、输出端尾纤、低折射率介质棒、分束器、1#光电探测器、2#光电探测器、1#锁相放大器、信号发生器、伺服控制模块、2#锁相放大器和解调模块。本发明利用基于多圈微纳光纤三维谐振腔作为谐振式光学陀螺的核心敏感单元，降低了成本；在信号检测方面，该系统采用单边频率调制解调的方案，在减小非互易性误差的同时，可以获得良好的线性工作区域。另一方面，该方案减少了谐振式光学陀螺的器件数量，降低了系统成本，缩减了系统体积，从而实现了谐振式光学陀螺低成本、微型化、高灵敏度、高精度的设计。