Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Гетеродинные и псевдогетеродинные схемы




Гетеродинные методы обычно используются в интерферометрии, чтобы избежать проблемы основных нелинейностей косинусоидального отклика. Частота сдвигов помещается на одном плече интерферометра, который дает биения выходного сигнала, поскольку две волны смешиваются с разными частотами. Получаем выходной сигнал (см. приложение 1)

Рисунок 10.4. Комбинированная модуляция фазы для канала обратной связи  
Пропускание
Выпрямляемая обратная связь

 

(10.3)

 

где Δ f – разность частот и – разность оптических фаз, вызванная дисбалансом интерферометра. Это значение затем измеряется линейно электронным фазометром, который сравнивает фазу биения интерференции и упоминаемой фазы модулятором напряжения сдвига частоты.

Было предложено несколько схем для применения этого метода к кольцевому интерферометру [2,14,15]; но если использовать частоты сдвигов, оба противонаправленные пути должны быть отделены чтобы применить сдвиги только на одну волну. Это разрушает взаимность, и даже если некоторые общие моды отклонений могут быть использованы [14,15], это не обеспечивает стабильности смещения, сравнимой со стабильностью при взаимной конфигурации. Обратите внимание, что сдвиг частоты обратной связи, описанный в разделе 8.2.1, это не гетеродинный метод, несмотря на использование акусто-оптического модулятора частоты: обе противонаправленные волны испытывают сдвиг частоты, и они интерферируют с такой же частотой без биений.

Чтобы избежать этой проблемы невзаимности, вызванной разделением противонаправленных волн, осуществляют гетеродинные схемы с интегральной оптической фазовой модуляцией в типовой конфигурацией (т.е. размещают на одном конце волоконной катушки), предложенной в [16]. Пилообразный электрический генератор отправляет в электрический интегратор, и выходное напряжение применяется затем в фазовом модуляторе.

Как видно из раздела 8.2.2, пилообразная модуляция эквивалентна сдвигу частоты и, как видно в разделе 6.1, кольцевой интерферометр реагирует на фазовую модуляцию как на дифференциатор. Таким образом, сочетая сдвиг частоты, интегрирование и дифференцирование результатов при постоянной частоте сдвига между обеими противонаправленными волнами, оптическую фазу в интерферометре можно измерять электронным фазометром, как в любой гетеродинной схеме. Однако значение этого сдвига частоты зависит от пилообразной амплитуды и усиления электрического интегратора, которые изменяют коэффициент масштабирования. Этот метод требует «аппаратного обеспечения», сопоставимого с необходимым в схеме ступенчатого сигнала (см. разделы 8.2.2 и 8.2.3) без получения той же результативности.

С другой стороны также предлагались "псевдогетеродинные" методы [17,18], который используют многоволоконные пьезоэлектрические фазовые модуляторы и поэтому совместимы с многоволоконным гироскопом. Он основан на использовании большой амплитуды фазового модулятора, который сканирует несколько полос интерференции. В противоположность использованию методов демодуляции (см. раздел 3.2.2), которые сравнивают значение сигнала детектора на пике фазовой модуляции, "псевдогетеродинный" метод анализирует фазу модулированного сигнала детектора на выходе, когда оптическая фазовая модуляция имеет высокий склон. Это дает эквивалент гетеродинной сдвинутой наверх частоты, для положительного склона и сдвинутую вниз частоту для отрицательной крутизны, поскольку частота является производной фазы. Когда интерферометр сбалансирован, оба биения симметричны; но когда появляется дополнительная оптическая разность фаз, эти два биения сдвигаются в противоположных направлениях (Рисунок 10.5), и сравнением их фаз может быть восстановлено значение разности оптических фаз. Хотя этот метод требует тщательного контроля амплитуды фазовой модуляции, который ограничивает его практичность.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...