光纤陀螺应8845用

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1、§3.3.3光纤陀螺光纤陀螺是近十多年发展起来的一种组合光电器件，它可以满足动载器从智能式制导导航与控制系统发展为分布式制导/导航和控制系统的要求，目前光纤陀螺正进一步从军用向军民两用方向发展。ω一．Sagnac效应Sagnac效应是指在任意几何形状的闭合光路中，从某一点观察点发出的一对光波沿相反方向运行一周后又回到该观察点时，这对光波的相位（或它们经历的光程）将由于该闭合环形光路相对于惯性空间的旋转而不同，其相位差（光程差）的大小与闭合光路的转速速率成正比。P二．光纤陀螺当光纤圈处于静止状态时从光纤圈两端出来的两束光，

2、光程差为零。当光纤圈以角速率Ω旋转时由于Sagnac效应，顺、逆时针方向传播的两束光产生光程差△L。式中CW——表示顺时针方向；CCW——表示逆时针方向；R——光纤圈半径；L——光纤长度；A——光纤光路所包含的面积，A＝πR2；N——光纤圈匝数；λ——光的波长；C——光在介质中传播速度。通过检测相位差ΔΦ（即干涉光强）就可以获得角速率Ω的信息，其中4πLR/cλ项就是陀螺的标度因数。例：已知光纤圈面积A＝100cm2，旋转角速率Ω＝10－3ΩE（ΩE为地球自转速率l50／h)，即0.0150／h，求：此单匝光纤环上得到的

3、光程差为多少？解：ΔL=10－15cm。与氢原子直径10－8cm相比较，可发现单匝光纤环的Sagnac效应是很小的。显然，要提高干涉仪的灵敏度就必须大大增加光纤匝数，也就是说增加光纤的几何参数LR。通常LR取值在10一100m2之间。三．光纤陀螺的光路系统三．光纤陀螺的光路系统－－偏振器三．光纤陀螺的光路系统－－调制器实现π/2的相位偏置使系统处于最灵敏的工作状态，又可进行正弦调制实现相敏检测的目的。这种相位调制器通过在光纤应变状态下改变其长度和折射率，对光纤中传输的光波进行相位调制。四．光纤陀螺的应用1．制导制导是指自

4、动控制和引导飞行体按预定轨道或飞行路线准确到达目标的过程。所谓导弹，是依靠反作用原理推进，可以控制和引导并装有战斗部的无人驾驶飞行器。导弹必须有制导设备，以对它飞行的全过程或某些阶段进行控制2．导航3．民用随着成本的降低和技术的发展，在国民经济的其它部门也逐渐得到应用。美国汽车制造厂考虑将陀螺用于汽车防滑系统和动态驾驶控制。治克威尔公司打算将小型综合全球定位／导航系统用于应急车辆，如救护车、救火车、警车等。惯性测量装置使车辆在高楼等阻塞GPS信号时继续保持预定的行车路线，克服了“都市峡谷”的影响。这家公司1994年的一次

5、展览会上展示了装在货车上的导航系统。