2. Конструкция вог

2.1 Назначение и принцип действия ВОГ

Оптический гироскоп относится к классу приборов, в которых в замкнутом оптическом контуре распространяются встречно бегущие световые лучи. Принцип действия оптического гироскопа основан на “вихревом” эффекте Саньяка, открытым этим ученым в 1913 г. Сущность вихревого эффекта заключается в следующем. Если в замкнутом оптическом контуре в противоположных направлениях распространяются два световых луча, то при неподвижном контуре фазовые набеги обоих лучей, прошедших весь контур, будут одинако­выми. При вращении контура вокруг оси, нормальной к плоскости кон­тура, фазовые набеги лучей неодинаковы, а разность фаз лучей про­порциональна угловой скорости вращения контура. Для объяснения вихревого эффекта Саньяка разработаны три теории: кинематиче­ская, доплеровская и релятивистская . Наиболее простая из них - кинематическая, наиболее строгая - релятивистская, основанная на общей теории относительности. Рассмотрим вихревой эффект Сань­яка в рамках кинематической теории.

Рис 3. Кинематическая схема вихревого эффекта Саньяка.

В ВОГ для намотки чувствительного контура используют три вида волокна: многомодовое, одномодовое и одномодовое с устойчивой поляризацией.

Длина периметра контура определяется исходя из двух предпосылок:

• увеличение длины контура повышает точность системы в целом, так как величина невзаимного фазового сдвига пропорциональна длине волокна

• для более длинного контура в большей степени на работу системы оказывают влияние параметры затухания и нерегулярности волокна.

Обычно используются волокна длиной от 200 до 1500 м.

Диаметр катушки выбирается по критерию минимизации потерь в волокне на изгибах и с учетом габаритных размеров устройства. Типовое значение диаметра составляет от 6 до 40 см.

2.2 Конструкция ОБ ВОГ

Рис 4. Оптический блок ВОГ

Оптический блок состоит из:

1. Катушки волоконно-оптической

2. Модулятора

3. Модового фильтра

4. Корпуса

5. СВИ

Рис 5. Место сборки ОБ ВОГ

2.3 Характеристика ВОГ:

Волоконно-оптический гироскоп представляет собой интерферометр Саньяка, в котором круговой оптический контур заменен на катушку из длинного одномодового оптического волокна.

Основные достоинства таких гироскопов:

• отсутствие подвижных частей;

• простота конструкции;

• короткое время запуска;

• высокая чувствительность;

• высокая линейность характеристик;

• низкая потребляемая мощность;

• высокая надежность.

2.4 Расчет h-параметра ВОГ

1. Рассчитать параметр сохранения поляризации и найти необходимый результат.

2. Исходные данные:

U_max=7500B

U_min=4500B

L=1010м

U_ф=1,55B

3. Порядок работы:

h=

h— параметр сохранения поляризации, 1/м

L - длина волокна, указана на документе, м

Umax—max — измеренный сигнал, В

Umin—min — измеренный сигнал, В

Uф - значение фонового напряжения, В