К числу интересных явлений, имеющих важное научное и прикладное значение, можно отнести затягивание частоты и захватывание (синхронизацию) излучения встречных волн, наблюдаемые в области относительно малых угловых скоростей вращения кольцевого резонатора.
К числу интересных явлений, имеющих важное научное и прикладное значение, можно отнести затягивание частоты и захватывание (синхронизацию) излучения встречных волн, наблюдаемые в области относительно малых угловых скоростей вращения кольцевого резонатора.
Явление затягивания частоты и захватывания хорошо известны в теории колебаний и рассмотрены во многих работах применительно к различным автоколебательным системам, находящимся под воздействием внешних периодических сил.
В теории автоколебательных систем под затягиванием частоты принято понимать изменение частоты генерируемых колебаний, обусловленное расстройкой колебательной системы, связанной с колебательной системой автогенератора, или изменением нагрузки автогенератора.
В ОКГ понятие затягивания частоты используется для характеристики воздействия на 1 рабочую частоту генератора ТСС. По аналогии с обычным понятием затягивания в оптическом генераторе можно выделить как бы две колебательные Системы: высоко-эталонную систему «автогенератор», излучающую колебания вблизи спектральной линии перехода, и высокодобротный резонатор.
Для газовых ОКГ ширина спектральной линии обычно много больше полосы пропускания резонатора и возбуждение колебаний происходит обычно на частоте, близкой, но не равной частоте резонатора. Отклонение частоты излучения от собственной частоты резонатора, которое происходит под влиянием активной среды, и определяет затягивание частоты.
Для КОКГ, в которых взаимодействуют встречные волны, под затягиванием понимают также изменение частоты биений встречных волн, обусловленное их взаимным влиянием. При достаточно малой угловой скорости вращения КОКГ в этом случае может происходить взаимная синхронизация (захватывание), при которой биения исчезают, т. е. частота биений становится равной нулю.
Очевидно, что все упомянутые выше факторы влияют на частоты встречных волн КОКГ, в той или иной степени влияют на частоту биений и, следовательно, на точность измерения угловой скорости при использовании КОКГ в качестве гироскопа.
Напомним кратко характер протекания процесса взаимного затягивания частоты и синхронизации двух автоколебательных систем, колебания в которых близки к гармоническим. Именно такими системами являются ОКГ. При весьма слабой связи между автоколебательными системами колебания в них практически происходят на частотах, соответствующих автономным режимам.
По мере увеличения связи возрастает взаимное влияние систем друг на друга, которое приводит к изменению частот и амплитуды каждой из автоколебательных систем — явлению затягивания частоты. В общем случае изменение частоты генерируемых колебаний связано с изменением реактивных параметров колебательных контуров систем за счет вносимого сопротивления, а также вследствие изменения параметров нелинейного элемента, зависящих от амплитуды.