Математическая модель теплового дрейфа волоконно-оптического гироскопа и ее экспериментальная верификация

4 / 16

И.А. Есипенко, Д.А. Лыков
34 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 5
Световая волна длиной с.в  при прохождении в жиле оптического волокна
длиной L по быстрой плоскости поляризации с коэффициентом преломления
n имеет фазу [2]
с.в 0
2 .
L
ndZ 
 
 
Изменение фазы световой волны, распространяющейся вдоль волокна, при
изменении температуры T  [16] имеет вид
 
с.в 0
2 ,
L
T
dZ n
n TdZ
dZ T T 
    
   
 
    

где
 dZ
dZ T

 

— коэффициент линейного температурного расширения жилы,
которым пренебрежем [10–14]; n
T


— термооптический коэффициент [17].
Следовательно, запишем выражение для фазы, вызванное изменением показа-
теля преломления при воздействии температуры:
с.в 0
2 .
T
L
n
n TdZ
T 
 
  
  (2)
Изменение фазы световой волны, распространяющейся вдоль волокна, при
изменении упругих деформаций  определяем как
 
с.в 0
2 .
L dZ n
n dZ
dZ 
    
   
 
    

Изменение длины при действии упругих деформаций [18]:
  .
ZZ
dZ dZ    

Изменение фазы, вызванное изменением длины от действия упругих де-
формаций, имеет вид
с.в 0
2 .
L
ZZ
L n dZ



  
  (3)
Изменение показателя преломления при действии упругих деформаций для
быстрой поляризационной моды можно найти по выражению [19]
  3
11 12 12 ,
2 XX YY ZZ
n n p p p         

где 11, p 12 p — упругооптические константы светопроводящей жилы.