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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] F/"Q0%(m  
    ;B35E!QJ  
    使用理想元件，输出光电流（I）为 h6*&1r  
    hmA$gR_  
    (1) 5/v,|  
    -xJ_5  
    其中 φs 是萨格纳克相移 ， Io  是以零角速度情况计算出的电流 j|`6[93MG  
    AoaRlk-#  
    (2) |Ef\B] Ns  
    }!5x1F!  
    P 是光源光功率， σ 是光电检测器的响应度（在我们的案例中等于1）。在等式（2）中将光功率除以2是因为在耦合器处功率损失了一半。 一旦 φs 确定了， 我们可以计算 6@7K\${  
    Quc,,#u  
    (3) X{n7)kgL  
    )HrFWI'Y  
    其中 L 是光线长度, D 是环直径, λ 是光源波长，由此来确定环路Ω 的角速度。注意，由于等式（1）具有余弦，因此直流技术无法区分正负速度。 Q}KNtNCpx  
    m=^`u:=  
    图1.FOG DC检测布局 tQSj[Yl  
    光纤陀螺仪系统设计：相位调制方法[2] F{#m~4O  
    6.o8vC/PZ  
    当尝试测量非常低的角旋转速率时，DC方法不是很准确，所以通常使用相位调制技术。 对于该设置，光检测信号 Zz"b&`K  
    z7[TgL7  
    (4) E<[_L!2  
    Qz T>h  
    将相位调制器幅度选择到+/-0.9 rad ，给出最大化J1(Φm) = 0.581517 的项Φm = 1.8 。提取调制频率ωm的余弦级数 ^i"C%8  
    j\^0BTZ  
    (5) }Yi)r*LI3  
    9uXuV$.  
    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。 y$n7'W6  
    p!+7F\  
    图2.OptiSystem设计的调制技术原理图（资料来源：REF）（注：光纤偏振器未包含在设计中）
    3)F9:Tzw1  
    对于以下的OptiSystem设计，角速度已设置为7.27e-5rad / s（地球的转速）。 I-FOG的设置显示在红色框中（在全局参数下）。 通过使用相移分量来应用萨格纳克相移，计算如下: H-?wEMi)*u  
    D;f[7Cac  
    =h?Q.vad  
    "4VC:"$f  
    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{omr&Dy5  
    $jt  UQ1  
    图3.FOG 相位调制
    5ryzAB O\2  
    [1] http://www.jgorasia.com/Files/Spring10/Instrumentation/FOGreport.pdf (Accessed 24 Jan 2017). @S/PB[%S  
    :NB,Dz+i  
     r52X}Y  
    QQ：2987619807  u/ Os  
     
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