光纖陀螺儀
系統(tǒng)設(shè)計:DC檢測方法[1]
D#3\y*-y? Q_[ 3`jl 使用理想元件,輸出
光電流(I)為
HZ'_r cv
9I&xfvD, d3D] k, 其中
φs 是薩格納克相移 , Io 是以零角速度情況計算出的電流
+j< p
\Kn>
wK?vPS r>o63Q: P 是
光源光功率, σ 是光電檢測器的響應(yīng)度(在我們的案例中等于1)。在等式(2)中將光功率除以2是因為在耦合器處功率損失了一半。 一旦
φs 確定了, 我們可以計算
5`~PR
:dN
tfj:@Z5&$C L7dd(^ 其中 L 是
光線長度, D 是環(huán)直徑, λ 是光源
波長,由此來確定環(huán)路Ω 的角速度。注意,由于等式(1)具有余弦,因此直流技術(shù)無法區(qū)分正負(fù)速度。
vX/T3WV
圖1 FOG DC檢測布局
LDPUD' 光纖陀螺儀系統(tǒng)設(shè)計:相位調(diào)制方法[1]
3yVMXK #qK:J;Sn3 當(dāng)嘗試測量非常低的角旋轉(zhuǎn)速率時,DC方法不是很準(zhǔn)確,所以通常使用相位調(diào)制技術(shù)。 對于該設(shè)置,光檢測信號
G3Z)Z)N &5yVxL: KV(Q;~8"X 將相位調(diào)制器幅度選擇到+/-0.9 rad ,給出最大化J1(Φm) = 0.581517 的項Φm = 1.8 。提取調(diào)制頻率ωm的余弦級數(shù)
SLa>7`<Q U|jSa,} hb}+A=A=+ 公式3得到角速度。我們可以重新排列找到φ_𝑠,然后再次使用公式(3)找到角速度。 注意,在這種情況下,由于等式(5)具有正弦關(guān)系,所以我們可以確定角速度的大小和方向。另外,在這種情況下, 在等式(2)中,零速電流不是𝐼_𝑜=𝜎𝑃/2 而是 𝐼_𝑜=𝜎𝑃/8因為在光到達(dá)光電二極管的時候,其功率已經(jīng)被耦合器減半了三次。
aDU<wxnSvO 圖2 OptiSystem設(shè)計的調(diào)制技術(shù)原理圖(資料來源:REF)(注:光纖偏振器未包含在設(shè)計中) E|iQc8gr&
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