[發明專利]一種激光陀螺衍射損耗的測量方法

在審

• 申請號: 201310675599.4
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN104713573A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 王朋國;張自國
• 申請（專利權）人: 中國航空工業第六一八研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明涉及激光陀螺損耗測量方法，特別是關于一種激光陀螺衍射損耗的測量方法。

背景技術

激光陀螺是一種慣性器件，通過腔內順逆方向光程差來敏感外界的轉速，其工作要求在基模狀態。為了抑制腔內高階模的振蕩，通常在腔內適當位置設置光闌，利用各階橫模對光闌處衍射損耗的差異來抑制高階模的振蕩保證基模振蕩的。因此衍射損耗在激光陀螺中發揮至關重要的作用，但是為了保證陀螺工作在基模狀態，也不能無限制增加衍射損耗，這樣勢必會引起腔內抗失諧能力變差，閉鎖閾值增加等問題，導致陀螺性能下降。

激光陀螺諧振腔衍射損耗的是一項重要的參數，不僅與陀螺工作模式相關，還直接影響著陀螺性能，為此需要準確測量激光陀螺的衍射損耗。然而在激光陀螺中的損耗主要表現為衍射損耗和反射鏡損耗的組合，對于衍射損耗很難直接進行測量或者測量成本很高。目前國內外文獻對激光陀螺諧振腔損耗的測量技術相關報導較多，技術比較成熟，然而對激光陀螺衍射損耗的精確測量和研究尚未有公開報導。實際應用中一般通過簡單估算進行粗略評估，很難將實際的各種誤差進行綜合考慮，估算結果與理論分析結果也有較大差異，使得這種方法很難得到激光陀螺諧振腔衍射損耗的精確值。

發明內容

為了解決現有技術難以實現激光陀螺衍射損耗精確測量的問題，本發明提供了一種可以實現激光陀螺衍射損耗精確損耗測量方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種激光陀螺衍射損耗的測量方法，包括如下步驟：

步驟1.配套反射鏡裝配至無光闌腔

將配套好的反射鏡裝配至無光闌腔體3上，要求平面鏡和腔體處于膠合狀態，球面鏡處于半膠合狀態。

步驟2.測量無光闌諧振腔5內的初始腔損耗L1

打開掃描激光器1，通過調節光路匹配部件2，使得激光進入無光闌腔體3和反射鏡組成的諧振腔5內，調節球面鏡位置使得通過損耗測量系統4測量諧振腔5的腔損耗達到最小，記錄諧振腔5的腔損耗L1。

步驟3：拆下配套的反射鏡

將配套的反射鏡從諧振腔5上拆下，放置在反射鏡存儲盒內。

步驟4：配套反射鏡裝配至有光闌腔體

將步驟3中拆下的整套反射鏡按照步驟1的要求裝配至有光闌的腔體6上。

步驟5：測量有光闌諧振腔7內的腔損耗L2

打開掃描激光器1，通過調節光路匹配部件2，使得激光進入有光闌腔體6和反射鏡組成的諧振腔7內，調節球面鏡位置使得通過損耗測量系統4測量諧振腔7的腔損耗達到最小，記錄諧振腔7的腔損耗L2。

步驟6：計算有光闌諧振腔7的衍射損耗

將步驟5和步驟2中測量的腔損耗L2與L1想減，可計算得到有光闌諧振腔7的衍射損耗。

所述掃頻激光器1為He-Ne氣體激光器，其諧振腔反射鏡上設置有用于改變腔長，實現諧振頻率的連續變化的壓電陶瓷。

所述的光路匹配部件包括可調節水平和垂直光路的反射鏡與偏振片組成。

所述配套反射鏡通過光學膠合的方法裝配至無光闌腔體3和有光闌腔體6上

所述損耗測量系統4所采用的測量方法為衰減時間法，當激光在諧振腔5和7內自由衰減時，所述腔損耗L1和L2由關系式（1）確定，

δ=Lresc·τ,---(1)]]>

式中，δ為腔損耗L1或L2，L_res為諧振腔的腔長，τ為衰減時間，c為光速。

有別于現有技術，本發明一種激光陀螺衍射損耗測量方法是通過將配套的反射鏡分別裝配至有、無光闌的腔體上，通過損耗測量系統分別測量有、無光闌腔與配套反射鏡組成的諧振腔內的腔損耗，然后相減得到有光闌諧振腔的衍射損耗。因此本發明以無光闌孔諧振腔損耗為基準，通過對比增加光闌后諧振腔損耗，解決了衍射損耗的無法精確測量問題；同時將整個測量在一個測量系統上完成，操作周期短、測量精度和重復性高，并且與理論計算吻合，具有較大的實際應用價值。

附圖說明