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    [技术]OptiSystem应用：光纤陀螺仪系统设计 [复制链接]

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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: 2025-07-28
    光纤陀螺仪系统设计：DC检测方法[1] {3RY4HVT?  
    rDNz<{evj  
    使用理想元件，输出光电流（I）为 - i``yf?P  
    %vPs38Fks  
    (1) e/@tU'$  
    xFZA1 8  
    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 >YPC &@9   
    TV$Pl[m   
    (2) L%,tc~)A  
    LQVa,'  
    P 是光源光功率， σ 是光电检测器的响应度（在我们的案例中等于1）。在等式（2）中将光功率除以2是因为在耦合器处功率损失了一半。 一旦 φs 确定了， 我们可以计算 b-}nv`9C  
    imcq H  
    (3) oiP8~  
    : `D[0  
    其中 L 是光线长度, D 是环直径, λ 是光源波长，由此来确定环路Ω 的角速度。注意，由于等式（1）具有余弦，因此直流技术无法区分正负速度。 Y,O)"6ev  
    4_3O?IY  
    图1.FOG DC检测布局 J)O1)fR  
    光纤陀螺仪系统设计：相位调制方法[2] @WIcH:_w-  
    M{Ss?G4H  
    当尝试测量非常低的角旋转速率时，DC方法不是很准确，所以通常使用相位调制技术。 对于该设置，光检测信号 ( yk^%  
    # 4E@y<l$  
    (4) Z5aU7  
    5m,{?M`  
    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 y74Ph:^ k  
    Y40Hcc+Fx  
    (5) <1tFwC|4BJ  
    -^=sxi,V  
    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。 8D[8(5  
    fm2,Mx6  
    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）
    @=o1q=5@8  
    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: a\an  
    $x&@!/&|pv  
    i3I'n*  
    zNT~-  
    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。 ~YO-GX(  
    [;M31b3  
    图3.FOG 相位调制
     
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    实习生
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    只看该作者 1楼 发表于: 2025-08-04
    期待继续更新，谢谢
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