快光增强型光学陀螺的研究进展PPT.pptVIP

光学陀螺的研究进展 光波导陀螺仪的基本原理 光陀螺仪是根据光效应测量旋转角速率的惯性仪表 Sagnac效应是指： 如果一个任意几何形状的闭合光学环路相对惯性系沿某一方向转动，那 么在此光路中沿相反方向传播的两束光绕行一周后，所积累的相位差(或频率差)与系统旋转 的角速率成正 比．在 确定 的旋转角速率条件下，光陀螺积累越多的相位差，对应着越高的旋转灵敏度． sagnac效应数学表达式如下： 其中 即为两束光之间的 Sagnac相位差，A是闭合 光路的面积，C为真空中的光速， 是光的圆频率， ?则为系统的旋转角速率，我们定义式 中的 为相灵敏度增强系数，由系统的色散关系决定． 对于普通的干涉型光纤陀螺(IFOG)，一般通过增加光纤围绕的面积和光纤长度的办法增强 Sagnac效应，增强系数为1。但是在强调小型集成化的趋势下，一般光钎型陀螺仪并不能满足要求。 所以为增强sagnac效应我们只能通过调制陀螺系统的色散关系使 来提高灵敏度．而快(慢)光效应正是伴随这种特殊的色散关系而产生的现象． 我们把群速度小于真空中光速的光称为“慢光”．光的群速度定义为 ， 又考虑到折射率 是光频率 和波矢 的函数 其中C为真空中的光速，即VgC的光称为慢光.反之为快光 虽然目前快光陀螺的研究成果令人欣喜，但国际上的快光陀螺研究却主要由美国西北大学的Shahriar和Salit团队展开，这无疑不利于该领域的快速深入发展．因此，该领域目前正处在非常初步的研究阶段，真正意义上的快光陀螺实验仍未有报道，尚有很多值得我们深人研究的问题．