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光纤陀螺互易特性的影响因素及解决方法是什么?
- 2020-01-29-

在实际光纤陀螺中,有许多因素影响互易特性。这些因素及其可能的解决方案总结如下:

抑制光纤中的散射噪声光纤中的后向瑞利散射和光学界面的后向散射是光纤陀螺的主要噪声源。这些散射光通过与其原点的寄生干涉导致测量误差。抑制这些散射噪声的有效方法主要有:a .使用超发光二极管等低相干光源;b .为反向散射光提供频率差并脉冲调制光源;c .使用光隔离器;激光器、跳频激光器、相位调制器等被用作光源,以破坏光源的时间相干性,使得反向散射光的干涉平均为零。

(2)改善半导体激光光源的噪声特性光纤陀螺的检测灵敏度和精度直接受到噪声的限制。为了提高光纤陀螺的精度和分辨率,除了低损耗保偏光纤和大功率光源之外,还应改善光源的噪声特性,开发高量子效率的光电探测器,将光纤陀螺内部产生的有害影响降至最低。噪音。

(3)降低温度引起的系统漂移是系统漂移的另一个重要原因。对于高灵敏度光纤陀螺,克服温度的影响尤为重要。由于光纤线圈周围的温度场对光纤线圈不均匀,导致非互易相移的随机漂移,因此光纤线圈必须恒温,如用铅箔屏蔽和适当的温度补偿等。,以减少温度引起的系统漂移。

(4)提高功能部件的性能光纤陀螺中有许多功能部件,如偏振器、分束器、光束组合器、相位调制器和光电探测器,它们进一步提高了这些功能部件的匹配和相移。检测灵敏度和准确性,降低了短期漂移率的保证。

(5)光电探测器和电路噪声的抑制光电探测器的散粒噪声和电路的白噪声也是影响光纤陀螺探测灵敏度和测量精度的重要因素。对于电路的白噪声,可以选择高于1 khz的相位调制频率来降低噪声(!l/!);还可以选择具有高输入阻抗的低噪声前置放大器电路来提高信噪比;对于光电探测器,散粒噪声在当前情况下使用高量子效率光电探测器、低损耗保偏光纤和高功率激光源等。,具有良好的抑制效果。

(6)提高光纤陀螺的环境适应性提高光纤陀螺在振动、变形和加速度条件下的稳定性,扩大测量转速的动态范围,提高其可靠性和环境适应性。它也是导弹制导、飞机和海军导航。和地形匹配跟踪等恶劣环境条件下光纤陀螺的基本要求。降低光纤陀螺的测量误差并提高其分辨率和灵敏度是获得许多上述特性的先决条件。光纤陀螺测量误差的原因包括:法拉第效应。例如,由地球磁场引起的典型测量误差是l0 /1。通过使用电磁屏蔽和保偏光纤,可以消除环路中每个周期的失真误差。光学克尔效应。光学克尔效应是一种三阶非线性光学效应,使用低相干光源可能是一种有效的解决方案。光纤端面的菲涅耳反射。菲涅耳反射可以通过消除反向散射(例如使用低相干光源,例如超发光二极管或脉冲光源)或通过使用折射率匹配解决方案来减少。光纤的双折射特性。在光路中设置偏振控制器,分集接收技术和保偏光纤技术可以减小光纤双折射特性引起的光纤陀螺测量误差。两极分化的变化。它可以通过保偏光纤或偏振面补偿装置和消偏器来解决。两束光束之间的光程差。可以进行强度补偿,并且通过光隔离器消除返回光的影响。时变温度扰动。光纤线圈可以通过四极方法缠绕,并在信号处理电路中进行补偿。声学噪声和振动。声学噪声和振动会导致大的非互易寄生效应,这可以通过对称缠绕光纤线圈并确保线圈稳定性来克服。

Single Axis Fiber Optic Gyroscope


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