[實用新型]一種四頻激光陀螺四柱型偏頻機構

有效

• 申請號: 200920167402.5
• 申請日: 2009-07-23
• 公開（公告）號: CN201476789U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 于文東;王京獻;陳林峰;楊洪友
• 申請（專利權）人: 中國航空工業第六一八研究所
• 主分類號: G01C19/64
• 分類號: G01C19/64
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本實用新型涉及一種激光陀螺的偏頻機構，特別是關于四頻激光陀螺的法拉第偏頻機構。

背景技術

法拉第偏頻技術是四頻激光陀螺的一項核心技術，它通常采用永磁體提供磁場，以旋光片作為磁光介質，在激光陀螺中實現法拉第效應，使得左、右陀螺產生同時偏頻。

法拉第效應中，法拉第旋轉方向與磁場方向相關，當磁場反方向時，法拉第旋轉也反向。同時與通常討論的左、右旋光相區別，定義為正、負旋光，其中，迎著磁場方向看去，電矢量逆時針旋轉的偏振光為正旋偏振光；電矢量順時針旋轉的偏振光為負旋偏振光。當磁場方向與光傳播方向相同時，正旋光就是左旋光，負旋光就是右旋光。當磁場反向時，原來的負旋光變成正旋光，正旋光則變成負旋光。

因此當磁場方向與順時針光方向一致，四頻激光陀螺的四個模式光通過法拉第室時，其中兩個方向相反的左旋光分別為負旋光和正旋光，在四頻激光陀螺法拉第偏頻過程中，二者的頻率偏移是反方向的，形成的頻差就是左陀螺偏頻。兩個方向相反的右旋光分別為正旋光和負旋光，在四頻激光陀螺法拉第偏頻過程中，二者的頻率偏移也是相反的，形成的頻差就是右陀螺偏頻。

由于四頻激光陀螺法拉第偏頻機構設計精密，它要求法拉第偏頻組件對諧振腔產生的應力和損耗小，永磁體和旋光片的加工與安裝簡單易行，特別是要求磁場在旋光片軸向方向上分布均勻，且磁場強度不小于1000Oe，使得永磁體產生的磁場集中分布在旋光片附近，激光陀螺增益區處磁場盡可能小。然而現有技術四頻激光陀螺法拉第偏頻機構難以同時完全滿足上述要求，特別是難以實現陀螺增益區處磁場小的要求。

請參閱圖1，其是一種現有技術四頻激光陀螺法拉第偏頻機構的結構示意圖。圖中由直筒環狀永磁體1為旋光片2提供磁場，所述旋光片2固定在永磁體1中間。當偏振光穿過磁場時，可以形成法拉第效應，實現法拉第偏頻。所述四頻激光陀螺法拉第偏頻機構為提供均勻的磁場，但要求圓筒長度大于旋光片2厚度的3～4倍，體積較大，安裝困難，且陀螺增益區的磁場強度較大，漏磁問題未能有效的解決。

實用新型內容

為了解決現有技術的問題，本實用新型提供了一種陀螺增益區磁場影響小、磁場強度大且均勻的四頻激光陀螺四柱型偏頻機構。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案：一種四頻激光陀螺四柱型偏頻機構，其由四個柱型磁鐵1和一旋光片2組成，其中，每個柱型磁鐵1的充磁方向為徑向方向，所述四個柱型磁鐵1同一平面上的截面形狀和面積相等，且截面中心構成一矩形。同時，上下磁鐵同極相對，左右磁鐵極性相反。而所述旋光片2設置在所述四個柱型磁鐵1中間，所述旋光片中心到四個柱型磁鐵同截面中心的距離一致，且所述旋光片法線方向與上下柱型磁鐵同截面中心的連線垂直。

所述磁鐵1為永磁體。

所述磁鐵1為圓柱型永磁體。

所述旋光片2直徑小于柱型磁鐵1的軸向長度。

有別于現有技術的四頻激光陀螺筒狀偏頻機構，本實用新型四頻激光陀螺四柱型偏頻機構通過四個充磁方向為徑向方向的磁鐵的排列設置，使上下磁鐵同極相對，左右磁鐵極性相反，并將旋光片設置在四個柱型磁鐵的磁場中心，使得旋光片法線方向與左右磁鐵同平面的截面中心的連線平行。因此，上下兩組磁鐵的磁場在旋光片上疊加，因此磁場強度大，而且四個柱型磁鐵圍繞旋光片大小相同，分布對稱，因此磁場均勻性好。特別是上下兩組磁鐵在陀螺增益區的磁場方向相反，因此所產生的磁力線相互抵消，導致位于左右磁鐵相對于旋光片外側的陀螺增益區的磁強強度較小。

附圖說明

圖1是一種現有技術四頻激光陀螺偏頻機構的機構示意圖；

圖2是本實用新型四頻激光陀螺四柱型偏頻機構一較佳實施方式的結構示意圖；

其中，1-磁鐵，2-旋光片，3-左上磁體，4-左下磁鐵，5-右上磁鐵，6-右下磁鐵。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本實用新型作進一步的說明：

請參閱圖2，其是本實用新型四頻激光陀螺四柱型偏頻機構一較佳實施方式的結構示意圖。圖中，所述四頻激光陀螺四柱型偏頻機構由四個柱型磁鐵1和一旋光片2組成。其中，所述四個柱型磁鐵1為圓柱型永磁體，且截面為面積一致的圓，同時，四個柱型磁鐵同一平面上的截面中心相連可構成一矩形。而所述旋光片2設置在所述四個柱型磁鐵1中間，所述旋光片中心到四個柱型磁鐵同截面中心的距離一致，且所述旋光片法線方向與上下柱型磁鐵同截面中心的連線垂直。