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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] XA(.O|VZ  
    e igVT4  
    使用理想元件，输出光电流（I）为 7ku=roPoF  
    nP<u.{q L  
    (1) IW>~Yl?  
     I{ki))F  
    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 {0n p  
    U;*t5l  
    (2) =tY%`e  
    ]~VuY:abH  
    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 xpCZlOld  
    jIwN,H1$-  
    (3) /OB)\{-  
    r%WHYhD  
    其中 L 是光线长度, D 是环直径, λ 是光源波长，由此来确定环路Ω 的角速度。注意，由于等式（1）具有余弦，因此直流技术无法区分正负速度。 n*' :,m  
    &j ; 91wEn  
    图1.FOG DC检测布局 0I:5}$+J?  
    光纤陀螺仪系统设计：相位调制方法[2] :Ny[?jt c  
    F|y0q:U  
    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 %`K{0b  
    H=*0KX{  
    (4) E.sZjo1  
    );y ZyWDV  
    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 `sIm&.d  
    .qKfhHJ  
    (5) W`c$2KS?DO  
    u"%D;  
    公式3得到角速度。我们可以重新排列找到φ_𝑠，然后再次使用公式（3）找到角速度。 注意，在这种情况下，由于等式（5）具有正弦关系，所以我们可以确定角速度的大小和方向。另外，在这种情况下, 在等式（2）中，零速电流不是𝐼_𝑜=𝜎𝑃/2 而是 𝐼_𝑜=𝜎𝑃/8因为在光到达光电二极管的时候，其功率已经被耦合器减半了三次。 +'iqGg-  
    xLLTp7b(  
    图2.OptiSystem设计的调制技术原理图（资料来源：REF）（注：光纤偏振器未包含在设计中）
    1Y;.fZE  
    对于以下的OptiSystem设计，角速度已设置为7.27e-5rad / s（地球的转速）。 I-FOG的设置显示在红色框中（在全局参数下）。 通过使用相移分量来应用萨格纳克相移，计算如下: -!mtLaLw  
    <P ?gP1_zi  
    hO{&bY0  
    GA` bWl  
    在这里，我们根据前面的方程，使用C ++组件来计算角速度。 测得的角速度（在C ++组件下显示为结果）为7.29e-5rad / s。 ;K|K]c  
    wtfH3v  
    图3.FOG 相位调制
    7HY8 F5Brx  
    [1] http://www.jgorasia.com/Files/Spring10/Instrumentation/FOGreport.pdf (Accessed 24 Jan 2017). )E7wBNV   
    `8#xO{B1  
     y29G#Y4J  
    QQ：2987619807 t^>P,%$  
     
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