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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-07-07
    光纤陀螺仪系统设计：DC检测方法[1] pCh2SQ(Q>  
    B~ S6R  
    使用理想元件，输出光电流（I）为 }Ew hj>w  
    NEt1[2X%  
    (1) XQ%4L-rhN  
    L"jY+{oLIJ  
    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 z!;1i[|x  
    8mTM$#\  
    (2) c9qR'2  
    mm[2wfTE  
    P 是光源光功率， σ 是光电检测器的响应度（在我们的案例中等于1）。在等式（2）中将光功率除以2是因为在耦合器处功率损失了一半。 一旦 φs 确定了， 我们可以计算 za Tb~#c_  
    b$ %0.s  
    (3) Q\ /uKQ  
    /S5| wNu  
    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。 @fv}G>t  
    j>Iaq"  
    图1.FOG DC检测布局 hpTDxh'?$C  
    光纤陀螺仪系统设计：相位调制方法[2] 40E#JF#  
    K~=UUB  
    当尝试测量非常低的角旋转速率时，DC方法不是很准确，所以通常使用相位调制技术。 对于该设置，光检测信号 !`1'2BC  
    3pf[M{dG  
    (4) o8e?J\?  
    qd3Q}Lk  
    将相位调制器幅度选择到+/-0.9 rad ，给出最大化J1(Φm) = 0.581517 的项Φm = 1.8 。提取调制频率ωm的余弦级数 Twn4lG4~  
    =K'cM=WM6  
    (5) Lip4)Y [  
    KL$bqgc(p3  
    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。 z#BR5jF  
    s,#>m*Rh  
    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）
    qW:HNEiir  
    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: !EUan  
    z'T) =ycT  
    lL1k.& |5m  
    oh# \]c\f  
    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。 bR@p<;G|  
     :Gm/  
    图3.FOG 相位调制
    `u>4\sv  
    [1] http://www.jgorasia.com/Files/Spring10/Instrumentation/FOGreport.pdf (Accessed 24 Jan 2017). X7k.zlH7T  
    aQ :5d3m0  
     L "sO+4w  
    QQ：2987619807 (/35p g6\  
     
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