Рефераты Анализ погрешностей волоконно-оптического гироскопа

Вернуться в Аппаратное обеспечение и компьютерные сети

Анализ погрешностей волоконно-оптического гироскопа
.29)где - антисимметричные тензоры магнитной и диэлектрическойпроницаемостей материальной среды соответственно.Условием невзаимности является неравенство нулю приведенного выше соотношения. К средам, проявляющим невзаимность, относятся маг-нитно-гиротропные материалы (ферромагнетики): электрически гиротроп-ные среды (диамагнетики), находящиеся под действием магнитного поля; прозрачные диэлектрики; среды, совершающие поступательное движение относительно любой системы координат, в которой задано электромагнит-ное поле; вращающиеся среды; канализирующие системы типа волноводов и световодов. Последние случаи представляют особый интерес, поскольку при вращении ВОГ появляется фазовая невзаимность, дающая фазовую разность Саньяка.При вращательном движении среды условие невзаимности имеет вид (1.30)Наличие канализирующей среды в ВОГ (световода) приводит к по-явлению ряда невзаимных эффектов, приводящих к появлению "паразитной" разности фаз встречно бегущих лучей. Эта паразитная раз-ность фаз существенно искажает "полезную" фазу Саньяка, увеличивает значение надежно регистрируемой фазы Саньяка (т.е. ухудшает чувстви-тельность прибора). Кроме того паразитная разность фаз, обусловленная невзаимными эффектами, носит зачастую характер случайных флуктуаций. Исключение случайных флуктуаций может потребовать длительного накопления (интегрирования) выходного сигнала ВОГ, с тем чтобы выде-лить полезную составляющую (как показано в [1] в некоторых эксперимен-тальных установках высокочувствительных ВОГ время интегрирования до-ходит до минут и даже до десятков минут).Применительно к ВОГ анализ принципа взаимности удобно прово-дить для цепи с четырьмя входами и выходами . Для оптического волново-да четыре входа соответствуют вводам излучения вдоль двух взаимно перпендикулярных направлений поляризации на каждом конце волокна. Соответствующие входы и выходы определяются вдоль идентичных поля-ризационных осей. Отсюда следует, что в случае ввода излучения с исходным направ-лением поляризации Х свет, выходящий с ортогональным направлением поляризации У, будет обладать различными набегами фазы в каждом на-правлении распространения, а свет, выходящий с исходным направлением поляризации X, будет обладать одинаковыми набегами фазы для каждого направления распространения. В этом часть требований, налагаемых интерпретацией теоремы взаимности Лоренца, которая постулирует, что в случае линейной системы оптические пути в точности взаимны, если данная входная пространствен-ная мода оказывается такой же на выходе. Одним из параметров пространственной моды является поляриза-ция; второй параметр также должен быть определен, например простран-ственное распределение (расположение) моды. Следовательно, на конце контура ВОГ должны быть как поляризационный фильтр (селектирующий исходную поляризацию), так и пространственный фильтр, что будет удов-летворять принципу взаимности Лоренца . Эти довольно простые устройства в конструкции ВОГ (при условии, что они могут быть реализованы с достаточной точностью) будут гаранти-ровать условия взаимности в системе, но только в том случае, если выпол-няется условие линейности. Если же нелинейности значительны, то ВОГ будет обладать взаимностью в том случае, если имеется точная симметрия относительно средней точки волоконного контура. Это условие подра-зумевает, что энергия, вводимая в каждый конец контура, одинакова и что свойства волокна равномерно распределены (или по крайней мере сим-метричны).Мощность оптического излучения, вводимого в волокно, столь мала (всегда меньше чем 1...2 мВт), что, казалось бы, нелинейностями можно пренебречь. Однако чувствительность ВОГ к невзаимностям чрезвычайно высока и нелинейные эффекты (в частности, эффект Керра) приводят к за-метным не взаимностям, эквивалентным скорости вращения выше 1 град/ч . В оптическом волокне имеет место вращение плоскости поляризации ли-нейно-поляризованного света под действием внешнего магнитного поля (эффект Фарадея). Вращение Фарадея - это другой невзаимный эффект
10 11 12 13 14 15 16 
Добавить в Одноклассники    

 

Rambler's Top100