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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2021-07-07
    光纤陀螺仪系统设计：DC检测方法[1] .dTXC'  
    ,*d<hBGbh  
    使用理想元件，输出光电流（I）为 Xx e07J~  
    R9)"%SO<y  
    (1) i 3i  
    zF#:Uc`C5U  
    其中 φs 是萨格纳克相移 ， Io  是以零角速度情况计算出的电流 2rG$.cGN"  
    Q;0 g  
    (2) y}GFtRNG  
    hmr2(f%U  
    P 是光源光功率， σ 是光电检测器的响应度（在我们的案例中等于1）。在等式（2）中将光功率除以2是因为在耦合器处功率损失了一半。 一旦 φs 确定了， 我们可以计算 L<[%tvV  
    T1g3`7C3  
    (3) o ^Ro 54i  
    ECr}7R%  
    其中 L 是光线长度, D 是环直径, λ 是光源波长，由此来确定环路Ω 的角速度。注意，由于等式（1）具有余弦，因此直流技术无法区分正负速度。 %SN"<O!  
    W?R@ eq.9  
    图1.FOG DC检测布局 J @^Ypq  
    光纤陀螺仪系统设计：相位调制方法[2] ((mR' A|`  
    1Y(NxC0P=g  
    当尝试测量非常低的角旋转速率时，DC方法不是很准确，所以通常使用相位调制技术。 对于该设置，光检测信号 *8I &|)x  
    2dJP|T9H  
    (4) (u-eL#@  
    agp7zw=N  
    将相位调制器幅度选择到+/-0.9 rad ，给出最大化J1(Φm) = 0.581517 的项Φm = 1.8 。提取调制频率ωm的余弦级数 .1A/hAdU  
    "-:-!1;Ji  
    (5) JbLHW26pl  
    .r\|9 *j<  
    公式3得到角速度。我们可以重新排列找到φ_𝑠，然后再次使用公式（3）找到角速度。 注意，在这种情况下，由于等式（5）具有正弦关系，所以我们可以确定角速度的大小和方向。另外，在这种情况下, 在等式（2）中，零速电流不是𝐼_𝑜=𝜎𝑃/2 而是 𝐼_𝑜=𝜎𝑃/8因为在光到达光电二极管的时候，其功率已经被耦合器减半了三次。 r!y3VmJ'm  
    >h{)7Hv  
    图2.OptiSystem设计的调制技术原理图（资料来源：REF）（注：光纤偏振器未包含在设计中）
    QHgkfo  
    对于以下的OptiSystem设计，角速度已设置为7.27e-5rad / s（地球的转速）。 I-FOG的设置显示在红色框中（在全局参数下）。 通过使用相移分量来应用萨格纳克相移，计算如下: 0Q!/A5z  
    _Z_R\  
    n'qWS/0U=  
    OZ6:u^OS]  
    在这里，我们根据前面的方程，使用C ++组件来计算角速度。 测得的角速度（在C ++组件下显示为结果）为7.29e-5rad / s。 s |!lw  
    ,j e  
    图3.FOG 相位调制
    |}isSCt  
    [1] http://www.jgorasia.com/Files/Spring10/Instrumentation/FOGreport.pdf (Accessed 24 Jan 2017). i2l/y,UX  
    <N,:w`g#  
     +D d !  
    QQ：2987619807 HJjx!7h  
     
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