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
Для моделирования «фазоразностных» шумов будем считать, что локальный одиночный источник фазовых шумов размещен в произвольной точке волоконного контура (рис 2.5.)
Рис 2.5. Волоконный контур с локальным источником фазовых шумов.
Этот источник вносит случайные фазовые приращения в каждый из противоположно бегущих лучей. Если спектральную плотность этих фазовых флуктуаций обозначить , то спектральную плотность «фазоразностных шумов можно записать в виде:
, (2.71)
где - разность времён распространения лучей в двух противоположных направлениях между источником фазовых шумов и направленным ответвителем контура (НО).
Для низких частот , где ( - групповое время прохождения луча в контуре,
(2.72)
Из этого выражения видно, что положение источника фазовых шумов вблизи концов контура, где (t наибольшее приводит к максимальной спектральной плотности, а следовательно, к большим шумам. Кроме того, наивысшие частотные составляющие, попадающие в частотную полосу устройства обработки, вносят наибольший вклад в уровень шумов. Расчет показывает, что для источника фазовых шумов с полосой в 1 Гц при размещении его на одном конце волоконного контура длиной 1000 м величина примерно на девять порядков меньше, чем ; а при размещении источника фазовых шумов вблизи центра контура уменьшается ещё на несколько порядков. Из этого следует, что обеспечение свойства взаимности замкнутого оптического интерферометра позволяет существенно уменьшить фазовые шумы, индуцированные влиянием окружающих условий. Дальнейшее уменьшение этих шумов возможно, если считать, что источник шумов не точечный, а пространственно распределен по всему волокну. При произвольном распределении для определения (( необходимо интегрирование вдоль волоконного контура. Очевидно, однако, что для распределения симметричного относительно середины контура (((t) равна нулю. Такая ситуация может быть приблизительно реализована намоткой волокна так , чтобы части его, равностоящие от середины контура, лежали вблизи друг от друга, (что обеспечит схожее влияние на них окружающих условий).
Как уже ранее от мечалось, применение в ВОГ одномодового волокна, сохра няющего одно состояние поляризации, позволяет сущест венно уменьшить взаимные шумы, а следовательно, повы сить чувствительность прибора. 0днако даже при исполь зовании такого волокна точность прибора может быть су щественно снижена из-за наличия термически индуцированной невзаимности в волоконном контуре. Эта пробле ма может служить препятствием успешному конструирова нию ВОГ.
Термически индуцированная невзаимность имеет место, когда вдоль волокна действуют зависящие от времени тем пературные градиенты. Невзаимность возникает, если соот ветствующие волновые фронты двух противоположно бегу щих лучей проходят одну и ту же область волокна за раз личное время. Если фазовая постоянная распространения волокна (набег фазы на единицу длины)
, (2.73)
где -коэффициент преломления сердечника волокна, изменяется по-разному вдоль волокна, то соответствующие вол новые фронты двух противоположно бегущих лучей прохо дят несколько отличающиеся эффективные длины путей. Это, в свою очередь, приводит к относительно большим невзаимным фазовым сдвигам, маскирующим фазовый сдвиг Саньяка, вызываемый вращением.
Оценим влияние тем пературных градиентов на точность ВОГ. Запишем фазу Саньяка в виде
, (2.74)
где N - число витков катушки, - площадь витка,
Каждый элемент волоконного контура вносит при ращение фазовой задержки в оба противоположно бегущих луча. Если температура Т изменяется во времени t и в зависимости от положения участка вдоль волокна, то дифференциальное приращение фазы за временной пе риод ( в любой точке волокна можно приближенно выра зить в виде
, (2.75)
где ( - фазовая постоянная распространения волокна; ( - линейный коэффициент теплового расширения.
Первое слагаемое в квадратных скобках уравнения соответствует приращению фазы на 1° С на длине при изменении постоянной распространения (; второе слагаемое соответствует приращению фазы на элементе длины при температурном удлинении волокна и при из менении температуры на 1° С. Если - температурный градиент во времени, то множитель в круглых скобках уравнения соответствует перепаду температур за время (. Полученное уравнение справедливо для времен ных интервалов порядка времени распространения луча в волоконном контуре (несколько микросекунд).
Соответствующие волновые фронты противоположно распространяющихся лучей пересекают дифференциальный элемент волокна , расположенный на расстоянии l от конца волоконного контура, в моменты, разделенные ин тервалом времени:
, (2.76)
где L - длина контура; ( - частота излучения.
Для получения невзаимного фазового сдвига, обусловленного температурным градиентом подставим выражение для ( в выражение для d( и проинтегрируем по длине волокна L:
(2.77)
Приравнивая этот фазовый сдвиг, появившийся за счет температурного градиента, фазовому сдвигу Саньяка, , можно определить «кажущуюся» угловую скорость вращения ( обусловленную термически индуцированной невзаимностью контура ВОГ), т.е.
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
