[技术]OptiSystem应用：光纤陀螺仪系统设计 [复制链接]

光纤陀螺仪系统设计：DC检测方法[1] J_XkQR[Y  
Az(,Q$"|5  
使用理想元件，输出光电流（I）为 k^KpQ&n  
2A*,9S|Y  

图片:1-210610192J5Z0.png

(1) G&Yo2aADR  
'%+LQ"Bp  
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 #;1RStb:zj  
~rq:I<5  

图片:1-210610192Q3N7.png

(2) cJSwA&  
J?E!\V&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 fS8Pi,!  
"NEKz  

图片:1-210610192T33H.png

(3) z#n+iC$9  
.W9 *-  
其中 L 是光线长度, D 是环直径, λ 是光源波长，由此来确定环路Ω 的角速度。注意，由于等式（1）具有余弦，因此直流技术无法区分正负速度。 {65YTt%  
=_6 Q26  
光纤陀螺仪系统设计：相位调制方法[2] wpNb/U  
8MU7|9 Q  
当尝试测量非常低的角旋转速率时，DC方法不是很准确，所以通常使用相位调制技术。 对于该设置，光检测信号 6/'X$
}X  
%3=T7j  

图片:1-21061019302K45.png

(4) juu"V]Q1  
;_ 1Rk&o!  
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 }lq$Fi/  
"}[ ]R  

图片:1-21061019305D09.png

(5) ignOF  
3UQBIrQ  
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。 ljg6uz1v%  
<h~uGBS"  
*uxKI:rB:  
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: 'Vhnio;qC  
]g%HU%R-m  

图片:1-210610193211507.png

V6Of(;r  
<8h3)$  
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。 zQGj,EAM}  
ZXbq5p_  
G!D~*B9G