Современные компактные и недорогие инерциальные измерительные блоки (IMU) на основе MEMS гироскопов обычно могут отслеживать перемещение своего носителя автономно только в течение нескольких минут, прежде чем накопленные ошибки превысят допустимую погрешность. В результате, большинство приборов точной навигации в промышленности, аэрокосмической и военной областях требуют использования волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) или кольцевых лазерных гироскопов (КЛГ), которые помимо высокой стоимости, отличаются большим энергопотреблением и увеличенными массогабаритными характеристиками. Этот большой разрыв в возможностях между высокопроизводительными оптическими гироскопами и недорогими МЭМС-гироскопами послужил толчком для интеграции проверенной технологии оптоволоконного гироскопа в кремниевую фотонную платформу масштаба чипа.
Принципиальная схема кремниевофотонного гироскопа (ПЛД – полупроводниковый лазерный диод, ФПУ – фотоприёмное устройство или фотодетектор, ПКР – пассивный кольцевой резонатор на основе одновиткового микроволоконного контура).
В данном типе гироскопов одновитковый волновод на основе нитрида кремния заменяет волоконную катушку, а фотонная интегральная схема (PIC) заменяет традиционные разветвители, поляризаторы, модуляторы и фотодетекторы. Работа данного прибора построена по принципу классического интерферометрического измерения угловой скорости на основе эффекта Саньяка. Разработка интегрированных кремниевых оптических гироскопов сопряжена с многочисленными техническими проблемами. Она требует применения новых фундаментальных технологий обработки сигнала, планарных волноводных конструкций, интегральных схем кремниевой фотоники и электроники. Таким образом, развитие интегральной кремниевой фотоники представляет собой новое направление создания высокоточных инерциальных датчиков, которые могут решить задачу долгосрочного счисления курса лучше, чем MEMS датчики, и в тоже время превосходят традиционные навигационные приборы на основе ВОГ и КЛГ по массогабаритным характеристикам и энергосбережению.
Ваша заявка отправлена
Ваш отзыв получен.
