Сложные схемы смещения

Успешная реализация этого метода предполагает чрезвычайно высокую стабильность смещения, поскольку малые изменения смещения могут привести к большим ошибкам при измерении скорости вращения. Примеры подобных приемов смещения включают стабилизацию при помощи внутрирезонаторных зеркал подмагничивания и насыщающихся поглотителей. Из-за слишком больших трудностей, связанных с достижением соответствующей стабильности, подходы на основе фиксированного смещения не получили коммерческого применения. Существуют также и более сложные схемы смещения, в которых присутствует множество элементов смещения, использующих поляризацию и эффекты магнитного поля. Поскольку можно ожидать значительного преимущества этих методов по сравнению с механическим «встряхиванием», их разработка все еще продолжается.

image90

Представлена блок-схема типичного кольцевого лазерного гироскопа, в котором может использоваться механическое «встряхивание». Он состоит из трех зеркал с высокой отражательной способностью, которые используются для определения замкнутого пути вокруг области, лежащей в плоскости. Одно из зеркал частично пропускающее, и часть света, распространяющегося по часовой стрелке и против часовой стрелки, проходит через него и собирается с помощью угловой призмы на считывающем детекторе. Приведена одна из возможных схем. Угловой куб смещен от 90° на небольшой угол так, что, когда два пучка смешиваются на считывающем детекторе, они немного отклоняются. В результате получается линейная интерферограмма. Используя расщепляющий детектор, можно следить за движением этой интерференционной картины, причем каждая полоса подсчитывается, когда она «прокатывается» через приемник. «Прокатывание» интерференционной картины обусловлено разностью частот между распространяющимися в противоположных направлениях световыми пучками. Чем больше разность частот, соответствующая большей скорости вращения, тем быстрее вращается интерференционная картина, и направление вращения зависит от того, у какого пучка света больше частота. Каждый отсчет результата соответствует углу поворота, который может быть определен интегрированием обеих частей уравнения для конкретной конфигурации.

См. также:  Чувствительность волоконно-оптического гироскопа

Особенности коммерчески успешного лазерного гироскопа проиллюстрированы блок-схемой. Этот кольцевой лазерный гироскоп выполнен из цельного блока стекла с низким коэффициентом теплового расширения. Большое внимание уделено стабилизации длины резонатора для того, чтобы избежать ошибок, вызванных влиянием внешних условий. Также вся система выполнена с высокой степенью симметричности.