[發(fā)明專(zhuān)利]用于環(huán)形激光陀螺儀的增強(qiáng)型固態(tài)增益介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910650230.5
• 申請(qǐng)日: 2019-07-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110836666A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 艾倫·布魯斯·塔弛貝里;吳劍峰;蘭斯·維里澤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 霍尼韋爾國(guó)際公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C19/66
• 分類(lèi)號(hào): G01C19/66
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;陳嵐

本公開(kāi)一般涉及用于環(huán)形激光陀螺儀的增強(qiáng)型固態(tài)增益介質(zhì)。本發(fā)明公開(kāi)了多層鏡、環(huán)形激光陀螺儀和方法。例如，多層鏡包括多個(gè)交替的高折射率光學(xué)材料層和低折射率光學(xué)材料層，設(shè)置在多個(gè)交替層上的光學(xué)材料的放大層，以及設(shè)置在光學(xué)材料放大層的最外表面上的抗反射材料涂層。

背景技術(shù)

環(huán)形激光陀螺儀(RLG)已經(jīng)在慣性導(dǎo)航領(lǐng)域中利用了數(shù)十年以測(cè)量角運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。利用環(huán)形激光器測(cè)量角運(yùn)動(dòng)的概念于1963年首次公開(kāi)發(fā)表。環(huán)形激光器利用低壓氦-氖氣體放電作為有源增益介質(zhì)，并且由氦-氖氣體放電增益介質(zhì)驅(qū)動(dòng)的RLG從那時(shí)起就被利用。然而，雖然現(xiàn)有的氦-氖氣體放電RLG在慣性導(dǎo)航和其他測(cè)量領(lǐng)域中已經(jīng)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行，但是這些氦-氖氣體放電RLG具有與氣體放電本身相關(guān)的顯著的壽命、可靠性、性能和尺寸限制。而且，氦-氖氣體放電RLG制造昂貴。

已知利用固態(tài)增益介質(zhì)代替氦-氖氣體混合物的RLG。從制造的角度來(lái)看，這種固態(tài)增益介質(zhì)RLG在減小尺寸、勞動(dòng)力和制造成本方面可以提供優(yōu)于氦-氖氣體放電RLG的顯著節(jié)省。而且，這種固態(tài)增益介質(zhì)RLG在增加可靠性和壽命方面可以提供優(yōu)于氦-氖氣體放電RLG的顯著技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

摻雜釹的二氧化硅(摻雜Nd的SiO₂)層產(chǎn)生固態(tài)RLG的腔體增益。該摻雜Nd的二氧化硅層沉積在RLG腔體中的高反射多層電介質(zhì)鏡的頂層上。然而，存在的一個(gè)重要問(wèn)題是摻雜釹的二氧化硅層的折射率與(例如，在腔體中的)空氣或真空的折射率不匹配。因此，泵浦光(例如，激光二極管、閃光燈、LED)的大部分和激光信號(hào)由于反射而丟失。例如，如果泵浦光源是激光器，那么腔體損耗的此種增加不僅會(huì)提高激光器閾值，還會(huì)增加基本激光器噪聲(Schawlow-Townes線(xiàn)寬)。

因此，需要一種技術(shù)，該技術(shù)可用于減小損失的光激發(fā)能量的量，并且從而增強(qiáng)固態(tài)RLG的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開(kāi)的實(shí)施方案提出了用于增強(qiáng)在RLG裝置中用作激光鏡的多層干涉鏡的耐久性和可制造性的技術(shù)。

附圖說(shuō)明

當(dāng)考慮到優(yōu)選實(shí)施方案的描述和以下附圖時(shí)，本公開(kāi)的實(shí)施方案可以更容易理解，并且其進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和用途更加顯而易見(jiàn)，在附圖中：

圖1是示出可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的多層鏡的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖。

圖2是示出可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的增強(qiáng)型增益鏡的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖。

圖3是示出可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的增強(qiáng)型環(huán)形激光陀螺儀(RLG)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖。

圖4是示出可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的方法的流程圖。

根據(jù)慣例，所描述的各種特征部未必按比例繪制，而是用于強(qiáng)調(diào)與本公開(kāi)相關(guān)的特征部。參考字符在所有圖和文本中表示類(lèi)似的元件。

具體實(shí)施方式

在以下詳細(xì)描述中，參考形成其一部分的附圖，并且在附圖中通過(guò)可以實(shí)踐這些實(shí)施方案的具體說(shuō)明性實(shí)施方案的方式來(lái)示出。對(duì)這些實(shí)施方案進(jìn)行了足夠詳細(xì)的描述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`這些實(shí)施方案，并且應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下，可以利用其他實(shí)施方案，并且可以作出邏輯改變、機(jī)械改變和電氣改變。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)被視為具有限制意義。

圖1是示出可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的增強(qiáng)型多層鏡100的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，多層鏡100是用于RLG(諸如例如固態(tài)增益介質(zhì)RLG)的多個(gè)干涉鏡的干涉鏡。更準(zhǔn)確說(shuō)，多層鏡100是高反射鏡疊堆，其包括例如第一(例如，電介質(zhì))材料的外層，其產(chǎn)生用于固態(tài)RLG的增益介質(zhì)，以及第二(例如，抗反射)材料的頂部涂層，該第二頂部涂層沉積在該外層材料上以增強(qiáng)光能進(jìn)入外層的透射率，并且從而增強(qiáng)固態(tài)RLG的環(huán)形激光器的發(fā)射效率。