OptiSystem應(yīng)用:光纖陀螺儀系統(tǒng)設(shè)計
光纖陀螺儀系統(tǒng)設(shè)計:DC檢測方法[1] 2 }QD> @=[/bG 使用理想元件,輸出光電流(I)為 \Vis !B==cNq 2Wlk] 其中 φs 是薩格納克相移 , Io 是以零角速度情況計算出的電流 ETP}mo WA-`
*m$v $9znRTFEj P 是光源光功率, σ 是光電檢測器的響應(yīng)度(在我們的案例中等于1)。在等式(2)中將光功率除以2是因為在耦合器處功率損失了一半。 一旦 φs 確定了, 我們可以計算 S~1>q+<Q S7-ka{S Vp
$] 其中 L 是光線長度, D 是環(huán)直徑, λ 是光源波長,由此來確定環(huán)路Ω 的角速度。注意,由于等式(1)具有余弦,因此直流技術(shù)無法區(qū)分正負(fù)速度。 #C?T 圖1 FOG DC檢測布局 nZ>bOP+, 光纖陀螺儀系統(tǒng)設(shè)計:相位調(diào)制方法[1] W11Wv& 8?S32Gdu 當(dāng)嘗試測量非常低的角旋轉(zhuǎn)速率時,DC方法不是很準(zhǔn)確,所以通常使用相位調(diào)制技術(shù)。 對于該設(shè)置,光檢測信號 :$&%Pxm Lm<"W_ '3Ir(]Wfd 將相位調(diào)制器幅度選擇到+/-0.9 rad ,給出最大化J1(Φm) = 0.581517 的項Φm = 1.8 。提取調(diào)制頻率ωm的余弦級數(shù) 7<Fp3N 3 Bcx-t)[ !g /&ws& 公式3得到角速度。我們可以重新排列找到φ_𝑠,然后再次使用公式(3)找到角速度。 注意,在這種情況下,由于等式(5)具有正弦關(guān)系,所以我們可以確定角速度的大小和方向。另外,在這種情況下, 在等式(2)中,零速電流不是𝐼_𝑜=𝜎𝑃/2 而是 𝐼_𝑜=𝜎𝑃/8因為在光到達(dá)光電二極管的時候,其功率已經(jīng)被耦合器減半了三次。 !1f8~"Z 圖2 OptiSystem設(shè)計的調(diào)制技術(shù)原理圖(資料來源:REF)(注:光纖偏振器未包含在設(shè)計中) _W
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