Системи стабiлiзацiСЧ поля зору сучасних танкових прицiлiв
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
поглиненого фотона була бiльше ширини забороненоСЧ зони. Утворення i дифузiя пар "електрон-дiрка" супроводжуСФться появою потенцiалу в перерiзi переходу. Пiд дiСФю електричного поля переходу електрон рухаСФться у напрямi n-областi, а дiрка - у напрямi р-областi. Таким чином, вiдбуваСФться, розщеплювання пар. Надлишок електронiв в n-области i дiрок в р-области приводить до того, що n-область заряджаСФ негативно, а р-область - позитивно. На розiмкнених кiнцях детектора з'являСФться електрорушiйна сила.
Фотодiод з р-i-n-структурою (p-i-n-фотодiод) маСФ досить широку область власноСЧ провiдностi (i-область), яка розташована мiж двома областями напiвпровiдника протилежного знаку провiдностi (р-n). У i-области розподiлено сильне однорiдне електричне поле, що сприяСФ збiльшенню чутливостi фотодiода.
Лавинний фотодiод (ЛФД) СФ твердотiльним аналогом фотоелектронного помножувача. У ньому використовуСФться механiзм ударноСЧ iонiзацiСЧ в областi сильного поля зворотньозмiщеного переходу.
Множення струму вiдбуваСФться унаслiдок зiткнення електронно-дiркових пар, що виникають в результатi фотоiонiзацiСЧ, з атомами кристалiчних грат напiвпровiдника. Цей ефект пiд впливом сильного поля зсуву в умовах лавини породжуСФ велику кiлькiсть електронно-дiркових пар. У результатi струм iстотно збiльшуСФться навiть на надвисоких частотах.
ЛФД характеризуються порiвняно з ФД або р-i-n-фотодiодом великим темновим струмом, а, отже, i нижчою чутливiстю, проте мають вищу квантову ефективнiсть.
Частотний модулятор переводить фазу Саньяка в змiну рiзницi частот променiв, що протилежно рухаються, при компенсацiСЧ фази Саньяка рiзницева частота пропорцiйна кутовiй швидкостi обертання основи ВОГ.
Частотнi модулятори заснованi на акустикооптичному ефектi, який полягаСФ в тому, що пiд час проходження у середовищi ультразвукових коливань у нiй з'являються областi з механiчною напругою (областi стиснення i розрiдження), це приводить до змiни коефiцiСФнта заломлення середовища. Викликанi ультразвуковою хвилею змiни коефiцiСФнта заломлення середовища утворюють центри дифракцiСЧ для падаючого свiтла. Частотний зсув дiафрагмованого свiтла визначаСФться частотою ультразвукових коливань. Якiсною вiдмiннiстю частотних модуляторiв пiд час використання у ВОГ СФ зображення вихiдного сигналу у цифровiй формi.
Фазовi модулятори переводять фазу Саньяка в змiни амплiтуди змiнного сигналу, що виключаСФ низькочастотнi шуми i полегшуСФ вимiрювання iнформативного параметра.
У складi реальних конструкцiй ВОГ для пiдвищення чутливостi за допомогою фазомодуляцiйноСЧ схеми вносять штучний фазовий зсув. Два променя, що протилежно рухаються, проходять через фазовий модулятор з тимчасовою затримкою, вiдповiдною часу розповсюдження променя у волоконному контурi ВОГ. Мiж двома променями, що направленi протилежно один до одного, з'являСФться фазовий зсув, який змiнюСФться з частотою f0 (частотою фазовоСЧ модуляцiСЧ). Синхронний пiдсилювач (детектор) видiляСФ складову електричного коливання на частотi f0. Амплiтуда цiСФСЧ складовоСЧ пропорцiйна синусу фази Саньяка, а фаза вказуСФ напрям обертання. Отже, з'являСФться можливiсть вимiрювати малi кутовi швидкостi обертання основи ВОГ i визначати напрям обертання.
У реальних конструкцiях ВОГ часто виникаСФ необхiднiсть управлiння або стабiлiзацiСЧ поляризацiСЧ i фази оптичного випромiнювання у рiзних точках волоконного контура, у вхiдних i вихiдних оптичних ланцюгах. Для цього використовуються деякi оптичнi елементи.
Поляризатор i аналiзатор - оптичнi елементи, що здiйснюють одне i те ж фiзичне перетворення; вони вiдрiзняються лише за способом СЧх застосування. Поляризатор перетворюСФ неполяризований свiтловий промiнь у лiнiйно-поляризований уздовж вiсi поляризацiСЧ. Аналiзатор пропускаСФ складову вектора електричного поля уздовж своСФСЧ вiсi.
Одним з видiв поляризаторiв (аналiзаторiв) СФ поляроСЧдная плiвка, що складаСФться з кристалiв аппатита, введених у пластик. Кристали аппатита поглинають складову електричного поля одного напряму i пропускають ортогональну складову. РЖншим широко використовуваним поляризатором (аналiзатором) СФ призма Нiколя, виготовлена з двох кальцитових або кварцевих призм, склеСФних разом.
Фазовi пластинки вносять фiксовану рiзницю фаз мiж компонентами, паралельними СЧСЧ вiсям. Вони застосовуються для перетворення лiнiйноСЧ поляризацiСЧ променя по колу або, навпаки для внесення необхiдного фазового зрушення i для компенсацiСЧ небажаного фазового зрушення в оптичних елементах. Фазовi пластинки часто виготовлюють з одноосних дiелектричних кристалiв, наприклад, кальциту.
Оптичний ротатор здiйснюСФ операцiю обертання площини поляризацiСЧ променя на необхiдний кут. Одним з широко використовуваних ротаторiв СФ фарадеСФвський ротатор, заснований на ефектi Фарадея, що полягаСФ в обертаннi площини поляризацiСЧ оптичного променя пiд дiСФю магнiтного поля.
Для використання в якостi датчика чутливостi в двохплощинному стабiлiзаторi поля зору найбiльш точно вiдповiдаСФ компанування волоконно-оптичного гiроскопа типу ВГ910.
3.5 Волоконно-оптичний гiроскоп ВГ910
Рис.33. Принципово-оптична схема конструкцiСЧ ВГ 910.
Оптичним волокном СФ одномодовий свiтловiд iз стiйкою поляризацiСФю. Зовнiшнi по вiдношенню до жили шари волокна виконуються з легованого кварцу для надання йому певних оптичних i механiчних властивостей: довжина поляризацiйного биття 5 мм, втрати 12 дб/км,