Андрей Сахно » Публикация

Аннотация Необходимость точно и быстро ориентироваться в пространстве вынуждает искать более совершенных и дешевых средств инерционной навигации, которые способны работать в растущем диапазоне изменений скоростей объектов. К наиболее перспективной группы таким средствам относятся компактные волоконно-оптические гироскопы (ВОГ), построенные на эффекте Саньяка, которые находят все большее применение в различных областях науки и техники. Волоконно-оптические гироскопы, по сравнению с лазерными и механическими гироскопами, является более компактным, имеют потенциально лучшие показатели точности измерений, более широкий динамический диапазон изменения угловых скоростей (способные работать на малых оборотах), являются более надежными (не имеют движущихся деталей) и имеют меньшую стоимость. Предлагается новая конструкция ВОГ на основе регистрации пространственной изменения интенсивности излучения при интерференции встречных световых пучков. Устройство состоит из следующих основных компонентов: одночастотный лазер, оптический разветвитель, волоконно-оптические циркуляторы, катушка оптического волокна, оптическая система для фокусировки, ПЗС - линейный координатный фотоприемник. Новая конструкция ВОГ позволяет существенно уменьшить влияние таких шумовых факторов: • колебания поляризации в оптическом волокне; • разница длины оптических путей встречных световых волн; • динамическая нестабильность спектра источника света; • разность частот встречных волн при колебаниях температуры; • изменение фазы выходного сигнала из-за эффекта Фарадея в волокне под воздействием колебаний магнитного поля Земли; • колебания интенсивности (в разветвители луча) прямого и обратного луча вследствие оптического эффекта Кера; • интерференция лучей прямого и обратного рассеяния Рэлея. Разработана структурная схема ВОГ, представлено компьютерную анимацию процессов интерференции встречных световых волн, а также результаты компьютерного моделирования пространственного распределения интенсивностей от двух монохроматических интерферирующих световых лучей.