Исследование и повышение точностных параметров волоконно-оптических гироскопов

• Автор: Алейник, Артем Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ
ГИРОСКОП КОМПЕНСАЦИОННОГО ТИПА С СОХРАНЕНИЕМ ПОЛЯРИЗАЦИИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЦИФРОВОЙ СХЕМОЙ ОБРАБОТКИ
1.1 Оптические гироскопы
1.2 Интерференционный волоконно-оптический гироскоп
1.3 Факторы, влияющие на точность и чувствительность волоконно-оптического гироскопа
1.4 Исследуемый интерференционный волоконно-оптический
ГИРОСКОП С ОПТИЧЕСКОЙ СХЕМОЙ, СОХРАНЯЮЩЕЙ СОСТОЯНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ и ЦИФРОВОЙ СХЕМОЙ ОБРАБОТКИ
1.5 Выводы ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. КОМПЕНСАЦИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ШУМА ИСТОЧНИКА ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОМ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОМ ГИРОСКОПЕ
2.1 Теоретический расчет и измерение величины избыточного шума
ЭРБИЕВОГО СУПЕРЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ИСТОЧНИКА ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
2.2 Анализ измерительного блока интерференционного волоконно-оптического гироскопа

2.3 Компенсация избыточного шума интерференционного ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО гироскопа при использовании ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, БОЕ СОХРАНЯЮЩИХ СОСТОЯНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ

2.4 Влияние состояния поляризации на степень компенсации
ИЗБЫТОЧНОГО ШУМА В ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА С СОХРАНЕНИЕМ ПОЛЯРИЗАЦИИ
2.5 Метод компенсации избыточного шума
2.6 Интерференционный волоконно-оптический гироскоп с оптической схемой, полностью сохраняющей состояние поляризации и компенсацией избыточного шума источника оптического излучения
2.7 Испытания волоконно-оптического гироскопа со схемой подавления избыточного шума
2.8 Выводы ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПОИСК СПОСОБОВ УСТРАНЕНИЯ ЗОНЫ НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ИВОГ
3.1 Проблема «зоны нечувствительности» в интерференционном волоконно-оптическом гироскопе с закрытой схемой обработки
3.2 Влияние наводки модулирующего напряжения на сигнал
ФОТОПРИЕМ ГЮГО УСТРОЙСТВА
3.3 Влияние дополнительного интерферометра Майкельсона
3.4 Методика измерения величины «зоны нечувствительности»

3.5 Испытания волоконно-оптического гироскопа в области малых угловых скоростей
3.6 Выводы ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ГРАДИЕНТОВ И КОМПЕНСАЦИЯ ИХ ВЛИЯНИЯ НА ВЫХОДНОЙ СИГНАЛ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА
4.1 Влияние температуры и температурных пространственно-
временных ГРАДИЕНТОВ НА ВЫХОДНОЙ СИГНАЛ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА
4.2 Реализация системы измерения температуры волоконно-оптического контура и многофункциональной интегральнооптической схемы
4.3 Испытания системы измерения температуры
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
4.4 Испытания системы измерения температуры в составе ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА, КОМПЕНСАЦИЯ температурного ухода выходного сигнала
4.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Список РАБОТ АВТОРА

оптических элементов с каждым годом увеличивается, следовательно, уменьшаются и оптические потери в этих элементах. Одновременно с этим совершенствуются и суперлюминесцентные ИОИ излучающие на длине волны 1.55 мкм, уровень выходной оптической мощности таких устройств достигает в настоящее время нескольких десятков милливатт. Таким образом, уровень оптической мощности, поступающей на ФПУ, в современных волоконно-оптических датчиках с каждым годом растет. Применительно к ВОТ, увеличение оптической мощности поступающей с выхода интерферометра на ФПУ приводит к увеличению сигнала, а также отношения сигнал/шум и повышению точности ВОТ. Но при уровне оптической мощности превышающей единицы микроватт на входе ФПУ, дальнейшее увеличение оптической мощности не приводит к увеличению отношения сигнал/шум. Причиной этому является шум интенсивности источника оптического излучения, который растет пропорционально с оптической мощностью. Таким образом, одним из факторов ограничивающих точность современных волоконно-оптических гироскопов является шум интенсивности источника оптического излучения. В диссертации рассмотрен метод компенсации избыточного шума интенсивности ИОИ, продемонстрирована возможность повышения точности ВОГ при использовании данного метода.
1.5 Выводы по главе
В данной главе проведен литературный обзор и анализ существующих ВОГ, рассмотрены различные области их применения и мировые тенденции развития в области гироскопии. Описаны основные принципы построения высокоточных ИВОГ, проведен анализ факторов ограничивающих их точность и методов борьбы с этими факторами, рассмотрены основные технические решения для получения высокой точности измерения. Дальнейший материал посвящен исследованию ИВОГ навигационного класса точности, его характеристик и параметров, а также методам их улучшения.