home

Обратные отражения света в волоконно-оптическом гироскопе

?
ОБРАТНЫЕ ОТРАЖЕНИЯ СВЕТА В ВОЛОКОННООПТИЧЕСКОМ ГИРОСКОПЕ
К. М. Фадеев, Р. С. Пономарев
Пермский государственный национальный исследовательский университет,
614990, Пермь, Букирева, 15
Одним из дефектов, проявляющихся при работе волоконно-оптического
гироскопа, является зона нечувствительности – невозможность
детектирования малых значений угловой скорости. Главной причиной
возникновения зоны нечувствительности являются высокие обратные
отражения.
Основным источником обратных отражений является френелевское
отражение, которое возникает при резком изменении плотности
оптического материала [1]. Такие изменения имеются на стыках
оптического волокна и волновода в кристалле. В оптическом гироскопе
стыковка волокна и чипа модулятора происходит с помощью стыковочных
модулей. При перпендикулярном резе места стыка волокна и модулятора
часть сигнала отражается и «ослепляет» ФПУ, тем самым препятствуя
регистрировать малые изменения угловой скорости. Метод решения
проблемы френелевских отражений прост: необходимо создавать стыки под
углом (примерно 10–15°) к линии распространения света, тогда отраженные
лучи по законам геометрической оптики уходят «в бок» (рис. 1б). Однако
добиться идеально ровной поверхности достаточно трудно. Это связано с
технологическими причинами, которые будут рассмотрены ниже. Из-за
шероховатости поверхности в ФПУ приходит часть обратных отражений
(рис. 1в).

Рис. 1. Схематичный ход лучей на стыке оптического волокна:
а) при перпендикулярном срезе; б) при идеально ровном косом срезе;
в) при косом срезе с дефектами

27