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光纤陀螺自1976年问世以来,得到了极大的发展。但是,光纤陀螺在技术上还存在一系列问题,这些问题影响了光纤陀螺的精度和稳定性,进而限制了其应用的广泛性。主要包括:(1)温度瞬态的影响。理论上,环形干涉仪中的两个反向传播光路是等长的,但是这仅在系统不随时间变化时才严格成立。实验证明,相位误差以及旋转速率测量值的漂移与温
微型光纤陀螺
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光纤陀螺自1976年问世以来,得到了极大的发展。但是,光纤陀螺在技术上还存在一系列问题,这些问题影响了光纤陀螺的精度和稳定性,进而限制了其应用的广泛性。主要包括:(1)温度瞬态的影响。理论上,环形干涉仪中的两个反向传播光路是等长的,但是这仅在系统不随时间变化时才严格成立。实验证明,相位误差以及旋转速率测量值的漂移与温度的时间导数成正比.这是十分有害的,特别是在预热期间。(2)振动的影响。振动也会对测量产生影响,必须采用适当的封装以确保线圈良好的坚固性,内部机械设计必须十分合理,防止产生共振现象。(3)偏振的影响。现在应用比较多的单模光纤是一种双偏振模式的光纤,光纤的双折射会产生一个寄生相位差,因此需要偏振滤波。消偏光纤可以抑制偏振,但是却会导致成本的增加。为了提高陀螺的性能.人们提出了各种解决办法。包括对光纤陀螺组成元器件的改进,以及用信号处理的方法的改进等。
陀螺仪意即“旋转指示器”,是指敏感角速率和角偏差的一种传感器.光纤陀螺仪是广义上的陀螺仪,是根据近代物理学原理制成的具有陀螺效应的传感器。激光陀螺,仅是光纤陀螺的一种。激光陀螺,是一种无质量的光学陀螺仪。利用环形激光器在惯性空间转动时正反两束光随转动而产生频率差的效应,来测量敏感物体相对于惯性空间的角速度或转角。光纤陀螺即光纤角速度传感器,它是各种光纤传感器中有希望推广应用的一种。光纤陀螺和环形激光陀螺一样,具有无机械活动部件、无预热时间、不敏感加速度、动态范围宽、数字输出、体积小等优点。
微型光纤陀螺主要的优势:无运动部件,使用寿命长;不受地球引力变化影响;全固化结构、抗冲击能力强;工艺相对简单,价格便宜;测量动态范围大、无预热时间、启动时间短。陀螺的应用领域主要是由陀螺零偏稳定性决定的。正是因为这些优点的存在, 光纤陀螺在今后相当长的一段时间内会成为陀螺市场上的主流的产品。微型光纤陀螺的发展方向主要有三个方面:一是继续提高陀螺精度,把零偏稳定性降低到0.001°/h~0.01°/h ,标度因数稳定性提高到优于10ppm。二是降低成本,技术上向集成光学方向发展,以利于批量生产, 提高可靠性和竞争力。三是提高工程化水平, 改善全温范围内的零偏稳定性和逐次启动的零偏重复性。
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