Patent WO-2015112042-A1 (WO)
Title: Способ повышения чувствительности волоконно-оптического гироскопа
Inventor: PRYGUNOV ALEKSANDR GERMANOVICH
IPC: G01C19/64
Filed: 2014-01-24
Abstract: ﻿Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для повышения чувствительности волоконно-оптических гироскопов на основе эффекта Саньяка. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности волоконно-оптического гироскопа и стабильности его выходного сигнала. В волоконно-оптическом гироскопе на основе эффекта Саньяка встречные световые потоки с каждого из двух выходов кольцевого одномодового оптического волокна направляются оптическими элементами ВОГ каждый в плоскость соответствующей ему фотопластинки с отражательной фурье-голограммой, дифрагируют от этих фурье-голограмм и направляются на входную плоскость фотоприемного устройства. Каждая фотопластинка с отражательной фурье-голограммой реконструирует световой поток со сферическим волновым фронтом. Световые потоки, реконструированные отражательными фурье-голограмми направляются на входную плоскость фотоприемного устройства таким образом, чтобы эти световые потоки взаимно перекрывались и формировали на этой плоскости интерферограмму с концентрацией энергии оптического поля в ее центральной части. При вращении в инерциальном пространстве чувствительного элемента ВОГ встречные световые волны в одномодовом оптическом волокне проходят различный оптический путь. Изменение длины оптического пути каждой из встречных световых волн преобразуется соответствующей ей оптической системой в изменение кривизны волнового фронта светового потока на выходе этой оптической системы. Световые потоки с выходов каждой из оптических систем направляются оптическими элементами ВОГ на соответствующие им отражательные фурье-голограммы. При изменении параметров кривизны волнового фронта каждого из двух световых потоков, падающего на соответствующую ему отражательную фурье-голограмму и являющегося реконструирующим световым потоком для этой фурье-голограммы, изменяются кривизна и наклон волнового фронта светового потока, реконструируемого этой фурье-голограммой. Изменение параметров волновых фронтов световых потоков, реконструированных отражательными фурье-голограммами и падающих на входную плоскость фотоприемного устройства, приводит к соответствующему изменению координат максимумов и минимумов интенсивности оптического поля интерферограммы, формируемой ими на этой плоскости. Интерферограмма, формируемая на входной плоскости фотоприемного устройства, обеспечивает разделение информации, закодированной в амплитуде и фазовом фронте каждого из интерферирующих световых потоков. Координаты максимумов и минимумов интенсивности оптического поля на этой интерферограмме определяются кривизной волновых фронтов, а значит разностью фаз интерферирующих световых потоков, а интенсивность света в интерференционных полосах определяется значениями интенсивности интерферирующих световых потоков. Координаты максимумов и минимумов интенсивности оптического поля интерферограммы остаются постоянными при изменениях в широких пределах интенсивности каждого из световых потоков, интерферирующих на входной плоскости фотоприемного устройства, а изменяются только при изменениях кривизны их волновых фронтов. Угловая скорость вращения чувствительного элемента ВОГ определяется на основе измерения и анализа изменений координат максимумов и минимумов интенсивности оптического поля интерферограммы на входной плоскости фотоприемного устройства.