Оптико-электронные высотомеры и дальномеры

• эффект Фарадея: вызывает дополнительные сдвиги фаз встречных волн. Устраняется магнитным экранированием катушек или использованием специальных волокон, сохраняющих направление поляризации излучения.
• Влияние двулучепреломления. Компенсируется использованием специальных волокон.
• Высокочастотный эффект Керра: зависимость показателя преломления материала от интенсивности излучения. Устраняется использованием специальных схем автоподстройки интенсивности излучения либо использованием суперлюминесцентных диодов.
• Влияние различных внешних факторов на свойства волоконной катушки. Это могут быть магнитные, тепловые, акустические поля.

На выходе фотоприемника  сигнал будет следующим:

                                (7)

j_М – амплитуда фазовой модуляции;

w – круговая частота фазовой модуляции.

Излучение от источника 1 вводится в противоположные торцы  катушки 2. В катушке 2 возникает разность фаз Dj. Кроме того, во встречное излучение вводится дополнительная разность фаз с помощью фазового модулятора 3. Выходной сигнал с катушки подается на два фотоприемника блока 5. Электрический сигнал с каждого фотоприемника описывается формулой 7.

Генератор 4 задает частоту  модуляции w и синхронизирует работу фазового модулятора 3 и коммутатора 7.

После обработки в  усилителях 8 и 9 на блок обработки 10 подаются соответственно сигналы:

Они обрабатываются, и  выделяется разность фаз Dj.

Принципиальный недостаток фазовых ВОГ – аналоговая форма выходного сигнала.

Резонаторные ВОГ

Смещение частот:                  

Лазерное излучение  от источника 1 разделяется на два  канала и подается на ячейки Брэгга 2 и 4. В этих акустооптических ячейках  к основной частоте n₀ добавляются частоты f₂ и f₁. Излучение с частотой n₀+f₂ и n₀+f₁ вводится в противоположные торцы волоконно-оптической катушки. После прохождения через катушку излучение с частотой n₀+f₁ попадает на приемник излучения 8. Электрический сигнал с приемника обрабатывается в блоке 10 и управляется генератором 5. Алгоритм управления состоит в том, что частота f₁ подбирается такой, чтобы частота n₀+f₁ была резонансной для волны, распространяющейся в катушке 7 по часовой стрелке. Сигнал с частотой n₀+f₂ после прохождения катушки попадает на приемник излучения 9. Соответствующий электрический сигнал обрабатывается в блоке 11 и управляется длинной резонатора (с помощью нескольких витков катушки, намотанных на пьезоэлектрическом сердечнике) таким образом, что длина резонатора является резонансной для волны с частотой n₀+f₂. Т.е. в резонаторе распространяется две встречные волны, которые являются резонансными независимо от того, вращается гироскоп или нет. Разность частотных добавок f₂ и f₂ и есть частотой, обусловленной вращением гироскопа. Эта разность выделяется и обрабатывается на блоке 12, куда подаются соответствующие электрические сигналы с генератором 3 и 5.

Если радиус волоконно-оптической катушки r , то (8)

Отличие от фазового ВОГ

Чувствительность ВОГ  не зависит напрямую от количества витков (m) катушки.

Кроме того выходной сигнал зависит от показателя преломления (n). Отсюда следует, что гироскоп должен работать в одномодовом режиме.

В качестве источника излучения  необходимо использовать источник с  высокой степенью когерентности (на практике HeNe).

- -