Рефераты, курсовые
Рефераты, курсовые, контрольные по радиоэлектронике, схемотехнике и связи
В нашем банке рефератов, контрольных и курсовых работ представлены работы по тематикам: радиоэлектроника, схемотехника, связь, комуникации, кибернетика, сети, компьютеры, информационные технологии. Вы можете сразу скачать необходимую вам курсовую, реферат или контрольную работу, либо просмотреть предварительно содержимое выбранного реферата без изображений, в виде простого текста, чтобы иметь представление о реферате или курсовой работе.
- Рефераты - ПК, ИВТ, радиоэлектроника, компьютеры и периферийные устройствам
- Рефераты - информатика, программирование и кибернетика
- Рефераты - коммуникации и связь
- Рефераты - компьютерные сети, безопасность сетей
- Рефераты - радиоэлектроника и компьютеры
- Рефераты - электроника и схемотехника
В режиме просмотра Вы видите содержимое реферате, контрольной или курсовой работы в виде простого текста, без изображений. Такой режим поможет Вам оценить содержимое реферата и принять решение о необходимости скачать ту или иную курсовую работу. Скачав реферат, вы получите полную электронную версию работы.
анализ погрешностей волоконно-оптического гироскопа
скачать реферат
, (2.35)
где с - скорость света; S( - сферическая поверхность с радиусом (; ( - пространственный угол; S = | r | - радиус среды;- единичный вектор, параллельный радиальному вектору.
Если векторы P и Q выразить в сферической системе координат (S,Q,() (рис 1.б), которая ориентирована так, что если угол ( равен нулю, радиус-вектор расположен в плоскости Z, то уравнение (2.35) с использованием (2.32) и (2.33) можно записать так
, (2.36)
где M( и M( , ( и ( - составляющие вектора в точке Р
В случае поперечно-ориентированного источника (токи параллельны оси x) вектор будет иметь только составляющую Мх. Полную излученную мощность можно определить подстановкой в (2.36):
(2.37)
Здесь (0 - угол, под которым происходит излучение источника к оси световода. Из рис 2.1.б следует, что
, (2.38)
где a = S/ sin ((/) и z = S/ cos ((/) на трубке.
Подставляя (2.38) и (2.37) в (2.33) получаем
(2.39)
Интеграл по (/ является интегральным представлением функций Бесселя первого рода, нулевого порядка и тогда
, (2.40)
где J0(...) - функция Бесселя первого рода нулевого порядка.
Запишем величину плотности тока трубчатого источника (2.5) с учетом выражения полученного в [2]
(2.41)
где (S(r,z) - отклонение функции профиля показателя преломления вследствие нерегулярностей.
(2.42)
Подставив (2.41) в (2.40) получим
, (2.43)
где B =
Поскольку Мx является случайной величиной, в (2.36) необходимо подставить средний квадрат <| Мx |2>. Воспользовавшись результатами полученными в [3] запишем
, (2.44)
где D(S - дисперсия функции профиля показателя преломления; ((S (() - нормированная корреляционная функция распределения неоднородностей по длине световода (S (r,z).
При радиусе корреляции l0<
, (2.45)
где G(S (0) - спектральная плотность распределения неоднородностей по длине световода, определяемая соотношением :
(2.46)
Поскольку аргумент спектральной плотности должен быть равен нулю, находим величину угла, под которым в среднем происходит излучение
(2.47)
Полная средняя излученная мощность будет равна
(2.48)
Таким образом, мы получили выражение для нахождения характеристик излученной мощности по известным статистическим характеристикам функций профиля показателя преломления, определяющих трубчатый источник тока D(S и G(S (0) или ((S (().
Мощность основной моды P(z) на длине световода при наличии нерегулярностей затухает вследствие потерь на излучение. Если нерегулярный участок разделить на элементарные участки длиной dz, малые по сравнению с длиной z, то можно записать выражение для потери мощности моды на участке длиной dz:
, (2.49)
в котором использовались соотношения (2.25),(2.26)
, (2.50)
где a1 - амплитуда моды; N - параметр нормировки.
Интегрируя (50) по длине l, получаем:
[Нп/км], (2.51)
где ( - коэффициент затухания мощности.
Подстановка выражения для N с произвольным профилем,
,
где R0 = r0 / a и использование выражения (2.51) дают
(2.52)
Полученное выражение даёт возможность, подставляя R0 для различных профилей показателя преломления, определять коэффициенты затухания вследствие потерь мощности на излучение для любого профиля показателя преломления.
В практике волоконно-оптических гироскопов интерес представляют волокна с различными профилями показателя преломления. Определим необходимые для разработчиков устройства параметры волокон используемых в этой области.
Рассмотрим световод со ступенчатым профилем показателя преломления, в котором граница между сердцевиной и оболочкой по длине деформирована случайным образом, т.е.
r(z) = a + F(z) , (2.53)
где а - радиус сердцевины регулярного световода;
F(z) - функция искажения границы, которая может отражать изгибы оси, изменение радиуса сердцевины или эллиптичность поперечного сечения.
При этом в случаях
искривления оси:
F(z) = f(z) / a (2.54)
отклонения радиуса:
F(z) = - ((z) / a, (2.55)
эллиптичности:
F(z) = - ((z) cos 2( / a. (2.56)
На рис 2.2. показано изменение радиуса сердцевины. Отклонение показателей преломления регулярного и нерегулярного световодов (n = n - изменяется как ( (n1 - n2) в области нерегулярностей и равно нулю во всех остальных областях. Поскольку отклонения F(z) малы, можно предположить , что вынужденные токи сосредоточены в области границы сердцевины с оболочкой, поэтому имеем:
(n = (n1 - n2) ( (r-() F(z), (2.57)
a
(S = F(z). (2.58)
Рис 2.2. Нерегулярный ступенчатый световод со случайными колебаниями радиуса сердцевины и эквивалентное распределение токов.
Таким образом, нерегулярный световод заменяем регулярным, возбуждаемым трубчатым источником тока, радиус которого равен радиусу сердцевины световода, ток направлен параллельно оси x, а амплитуда его определяется выражением (2.57).
Корреляционная функция (S будет равна
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
