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光纤陀螺及其军事应用
段改丽
光纤技术作为一测量转化成光强度测量,从而比较简单地测出
项新兴技术,性能优相位变化。干涉型光纤陀螺又分为开环和
异、应用潜力巨大,而闭环两种。开环光纤陀螺结构简单、价格便宜,但是
光纤陀螺是其中研究线性度差、动态范围小。闭环型是一种较为精密、复
最为活跃的一种传感杂的光纤陀螺,主要用于中等精度的惯导系统。现
器。美国的瓦利. 在干涉型光纤陀螺仪的光纤元器件一般都用保偏光
和肖迪尔. . 纤制作,由于保偏光纤对线偏振光具有较强的偏振
于年提保持能力,并且与普通单模光纤有良好的相容性,从
出的光纤陀螺引起广而大大提高了光纤陀螺的性能。但若要增加它的灵
泛关注。光纤陀螺因其体积小、抗电磁辐射和冲击敏度就必须增加光纤长度,一般为数百米到数千米,
能力强、寿命长、易于集成、成本低等优而飞速发所以干涉型光纤陀螺的体积相应较大,实用性受到
展,广泛用于兵工、航海、航空、航天等军事领域。一定影响。
一
、光纤陀螺的原理谐振型光纤陀螺—谐振型光纤陀螺
光纤陀螺以光的效应为理论基础。是第二代光纤陀螺仪,它利用效应产生的光
效应是在相对于惯性空间旋转的闭合环中程变化、通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测
传播的光普遍存在的一种相关性。当光束在一个环量环路的转动速度。从理论上讲谐振型光纤陀螺采
形通道中前进时,如果环形通道本身具有转动速度, 用环形谐振腔增强效应,利用循环提高精
那么光线沿通道转动的方向前进所需时间要比沿这度,克服了干涉型光纤陀螺的光纤长,体积大的缺
个通道以相反方向转动前进所需时间多。即光学环点,它要比干涉型的光纤陀螺仪有更好的灵敏度,有
路转动时,在不同前进方向上的光学环路光程相对更大的发展空间,但实际中,谐振式的陀螺仪在实现
于环路在静止时的光程都会产生变化,这种光程变干涉时,它的光程差较大,所以要求的光源必须有很
化就引起相位和谐振频率的变化。通过测量相位和好的单色性,而一般光源由于其单色性不是很高,所
谐振频率的变化量可测定环路旋转的速度。以在产生干涉时,会有其他杂散光的干涉,影响测量
二、光纤陀螺仪的分类的精度。如何消除杂散光产生的干涉是目前面临的
干涉型陀螺仪—干涉型光纤陀螺仪最大难题。而且由于对谐振型光纤陀螺研究起步较
是第一代光纤陀螺仪,它起步较早、发展也比较完晚,所以在技术上还不太成熟,目前正处于由实验室
善,是现在常用的一种光纤陀螺仪。它的特点是运向实用过渡阶段。
用效应产生的光程变化,利用干涉测量技术布里渊型光纤陀螺—布里渊型光纤
把相位调制光转变为振幅调制光,把光相位的直接陀螺是第三代光纤陀螺仪,它基于光学非线性效应
能半导体制冷技术,也是近年来的研究新方向。目别是环保、无污染、免费利用太阳能的潜力及在一些
前研究的最大制冷量已达,制造成本虽高于特殊场合的无法替代的地位,相信随着该技术的进
普通压缩式制冷机,但却能以零费用运行。一步发展和完善,半导体制冷技术必将在未来制冷
和常规制冷相比,半导体制冷还存在制冷系数领域中占据重要地位。
,目李洪斌,广东省武警广州指挥学院训练部数理
前实验室产品已达.,而常规压缩式空调的制冷教研室;杨先,云南省大理州