光纤陀螺仪生产商「多图」

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    2023-7-2

任德忠
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光纤陀螺仪生产商的实现主要基于塞格尼克理论:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用光程的变化,光纤陀螺仪生产商,检测出两条光路的相位差或干涉条纹的变化,就可以测出光路旋转角速度,这便是光纤陀螺仪的工作原理。光纤陀螺应用领域性能---,已被广泛应用,而在民用领域主要应用为车辆与飞机控制、对农用飞机姿态控制进行播种、喷洒等替代人工、大地测量、矿物勘采、石油勘察、石油钻井导向以及利用光纤陀螺转动角和线位移实现大坝测斜等用途,同时在地下工程维护中也起到重要作用。













光纤陀螺仪是一种利用光纤干涉技术测量角速度的仪器。它基于sagnac效应,当一对反向传播的光信号在干涉仪中产生干涉时,旋转角速度会对干涉结果产生影响。具体工作原理如下:
激光器发出光信号,通过分束器进入干涉仪。
光信号在干涉仪中产生干涉,反向传播并相遇。
干涉结果通过检测器进行检测,得到相位差。
相位差与旋转角速度成比例关系,通过标定可得到比例系数,即陀螺仪的灵敏度。
终通过检测得到的相位差和灵敏度,可计算出旋转角速度。
光纤陀螺仪具有精度高、响应快、线性度好、体积小、耐---环境等优点,在航空、航天、汽车等领域得到广泛应用。

当前光纤陀螺主要采用干涉式光纤陀螺(ifog)、谐振式光纤陀螺(rfog)两种方案。干涉式光纤陀螺相对比较成熟,为了提高系统探测精度降低噪声,采用了超辐射发光光源(sld)及长达数百米的保偏光纤线圈,同时也带来了系统体积重量较大,系统稳定性降低、成本较高的缺点。谐振式光纤陀螺采用循环光束之间的多波干涉的原理,可以在较短的光纤中获得较高的探测精度,使需要高相干光源δυ<100 khz、低损耗的保偏耦合器,而且高相干光源也引入了较强的后向反射散射噪声。在此之后又提出了一种再入式光纤陀螺(refog),该种陀螺采用低相干光源(sld),利用光在谐振腔中相向传输的光传输相同圈数后出涉的原理,获得较高的输出曲线精细度,通过光放大器有源放大可获得较高的探测灵敏度,缺点是输出中包含了大量无转动信息(直接通过耦合器未进入谐振腔)的光,使其在无源情况下探测灵敏度较低,即使是在有源情况下,由于增益饱和也给光放大器带来了负担。而且采用sld始终是陀螺方案中的一种折中,但该器件存在工艺技术较复杂、输出功率较低(一般<150 μw)、价格昂贵、光源稳定性差等缺点,---是---了多轴系统中光源复用方案系统精度的提高。











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