Кольцевой лазерный гироскоп

Это уравнение является характеристическим уравнением кольцевого лазерного гироскопа и пассивного оптического кольцевого резонатора. В результате интегрирования частоты выходной сигнал получается как количество полос на угол поворота, что типично для интегрирующего гироскопа.

Для волоконно-оптических интерферометров, функционирующих на основе петли с разомкнутой обратной связью, разность длин путей, поделенная на рабочую длину волны, определяет количество полос, возникающих из-за обусловленной вращением разности фаз между распространяющимися в противоположных направлениях пучками света.

Этот подход применим для широкого диапазона приложений, которым достаточно ограниченных динамического диапазона и точности масштабного коэффициента, таких как наведение и сопровождение, стабилизация, робототехника и построение гирокомпасов. Ограниченный динамический диапазон обусловлен потерями чувствительности при проходе по полосе. Разработано несколько методов, основанных на обработке выходного сигнала волоконно-оптических гироскопов с разомкнутой петлей обратной связи, позволяющих улучшить характеристики динамического диапазона и масштабного коэффициента.

Волоконно-оптические интерферометрические датчики вращения могут быть сконструированы с рабочими характеристиками, аналогичными характеристикам интегрирующего гироскопа, при использовании приема обнуления фазы, принцип которого показан. В этом случае вызванный вращением сдвиг фазы обнуляется соответствующим искусственно введенным уравновешивающим сдвигом фазы. Один из способов достичь этого — использовать вызванный частотой фазовый сдвиг. В этом случае один из лучей, например, распространяющийся по часовой стрелке, сдвигается по частоте перед вводом в волоконную петлю, в то время как другой луч сдвигается по частоте после выхода из волоконной петли. Результирующее смещение полосы, обусловленное разностью частот F, равно, где п — показатель преломления волокна. Если обусловленный вращением фазовый сдвиг установлен равным обусловленному частотой фазовому сдвигу, то выходной сигнал устройства равен.

Этот выходной сигнал аналогичен выходному сигналу, определяемому уравнением резонатора, и является линейным цифровым выходом. В следующих разделах эти методы регистрации вращения будут описаны более подробно.

См. также:  Волоконно-оптические лазеры и усилители

Это последнее уравнение является фундаментальным соотношением для кольцевого лазерного гироскопа.