НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-5-780-786
УДК 531.383-11:681.7
МЕТОД ОЦЕНКИ ПАРАЗИТНЫХ ЭФФЕКТОВ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОГО МОДУЛЯТОРА В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОМ ГИРОСКОПЕ
Читать статью полностью
Ссылка для цитирования: Волковский С.А., Алейник А.С., Никитенко А.Н., Смоловик М.А., Погорелая Д.А. Метод оценки паразитных эффектов электрооптического модулятора в волоконно-оптическом гироскопе // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 5. С. 780–786. doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-5-780-786
Аннотация
Предмет исследования. Предложен оригинальный метод исследования паразитных эффектов в электрооптическом модуляторе волоконно-оптического гироскопа на основе специального модулирующего сигнала. Метод. Сущность предложенного метода заключается в модификации сигнала серродинной модуляции, в результате чего обеспечивается периодическое смещение сигнала разности фаз в максимум интерференции. В этом случае уровень интенсивности отражает влияние паразитных эффектов, степень проявления которых определяется последовательностью управляющих сигналов напряжения на модуляторе. Перебор комбинаций управляющих сигналов и регистрация соответствующих уровней интенсивности позволяет сформировать эмпирическую зависимость коэффициента паразитных воздействий и впоследствии использовать ее для компенсации. Основные результаты. Работоспособность предложенного метода продемонстрирована на программной модели волоконно-оптического гироскопа. Получены результаты применения метода на серийном образце прибора, их сравнение с результатами непосредственной оценки эффекта паразитной модуляции интенсивности свидетельствует об эффективности предложенного метода. Практическая значимость. Метод может быть использован в качестве диагностического инструмента для количественной оценки влияния паразитных эффектов в электрооптическом модуляторе волоконно-оптического гироскопа, а также для их последующей компенсации.
Благодарности. Работа выполнена в Университете ИТМО при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Уникальный идентификатор проекта: RFMEFI57815X0109, Соглашение №14.578.21.0109).
Список литературы
1. Бусурин В.И., Носов Ю.Р. Волоконно-оптические датчики: физические основы, вопросы расчета и применения. М.: Энергоатомиздат, 1990. 256 с.
2. Окоси Т., Окамото K. Волоконно-оптические датчики. Л.: Энергоатомиздат, 1990. 256 с.
3. Lefevre Н.С. Fiber Optic Gyroscope. 2nd ed. London: Artech House, 2014. 416 p.
4. Pavlath G.A. Closed-loop fiber optic gyros // Proc. SPIE. 1996. V. 2837. P. 46–60. doi: 10.1117/12.258198
5. Nagata H., Ichikawa J. Progress and problems in reliability of Ti:LiNbO3 optical intensity modulators // Optical Engineering. 1995. V. 34. N 11. P. 3284–3293.
6. Ishibashi C., Ye J., Hall J.L. Analysis/reduction of residual amplitude modulation in phase/frequency modulation by an EOM // Proc. Quantum Electronics and Laser Science. Long Beach, USA, 2002. V. 74. P. 91–92.
7. Jin W., Culshaw B. Signal-feedback induced intensity modulation in a fibre optic gyro system // IEE Proceedings. Part J, Optoelectronics. 1992. V. 139. N 5. P. 318–324.
8. Salvestrini J.P., Guilbert L., Fontana M., Abarkan M., Gille S. Analysis and control of the DC drift in LiNbO 3-based Mach–Zehnder modulators // Journal of Lightwave Technology. 2011. V. 29. N 10. P. 1522–1534. doi: 10.1109/JLT.2011.2136322
9. Chong K.H., Choi W.S., Chong K.T. Analysis of dead zone sources in a closed-loop fiber optic gyroscope // Applied Optics. 2016. V. 55. N 1. P. 165–170. doi: 10.1364/AO.55.000165
10. Seino M., Nakazawa T., Kubota Y. et al. A low DC-drift Ti:LiNbO3 modulator assured over 15 years // Proc. OSA Optical Fiber Communications Conf. 1992. P. 321–324. doi: 10.1364/OFC.1992.PD3
11. Nagata H., Honda H., Akizuki K. Initial bias dependency in dc drift of z-cut LiNbO3 optical intensity modulators // Optical Engineering. 2000. V. 39. N 4. P. 1103–1105.
12. Yamada S., Minakata M. DC drift phenomena in LiNbO3 optical waveguide devices // Japanese Journal of Applied Physics. 1981. V. 20. N 4. P. 733–737. doi: 10.1143/JJAP.20.733
13. Sun F., Wang L., Wang G., Liu G. Study on the drift of modulated phase in interference fiber optic gyroscope // Journal of Computers. 2010. V. 5. N 3. P. 394–400. doi: 10.4304/jcp.5.3.394-400
14. Курбатов А.М. Способ стабилизации масштабного коэффициента волоконно- оптического гироскопа. Патент RU2160885. 1999.
15. Lefevre H., Martin F. Optical-Fiber Measuring Device, Gyrometer, Central Navigation and Stabilizing System. Patent US 5141316, 1992.
16. Lefevre H., Martin F. Optical Fiber Measuring Device using Phase Difference. Patent US 5337142, 1994.
17. Urgell A., Willemenot E., Gaiffe T. Method and Power-Assisted Optic-Fiber Measuring Device and Gyro. Patent US 7777890, 2010.
