[技术]OptiSystem应用：光纤陀螺仪系统设计 [复制链接]

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光纤陀螺仪系统设计：DC检测方法[1] x@Vt[}e  
     #eLN1q&Z  
使用理想元件，输出光电流（I）为 \G3!TwC%  
N 8}lt  
(1) VN+\>j-  
     f".q9{+p,  
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 kaO{#i2-  
5H!%0LrJg=  
(2) 8t\}c6/3"  
     ?cxr%`E  
    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 y.ql#eQ,  
;^ov~PPl  
(3) _H2tZ%RM  
     0BFz7  
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。 0etwz3NuW  
QQ~23TlA  
光纤陀螺仪系统设计：相位调制方法[2] ;NG1{]|Z  
     OQ
c{ V  
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 J{!'f| J  
cD8Ea(  
(4) 6Pijvx^0  
     #%WCL'6B  
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 -p^'XL*Z  
4Pf+]R  
(5) k-vA#  
     N"~ qoJO  
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。 jYk5~<\k  
YM8rJ-  
V" }*"P-%  
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: %yKKUZ~  
    
Z:c*!`F  
dm 2EH  
     `x*/UCy\  
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。 OF-WUa4t