Гироскоп с пассивным кольцевым резонатором

Электроды размещаются таким образом, чтобы электрический ток в генерирующем резонаторе тек симметрично. Это необходимо потому, что движение тока приводит к движению газа в резонаторе, и если оно не является симметричным, то приводит к невзаимным условиям и ошибкам. Обращая должное внимание на симметричность, стабильность резонатора, очень высокое качество зеркал и повышая требования к чистоте производства, производители кольцевых лазерных гироскопов добились успехов в распространении этой технологии и ее применении в авиационных инерциальных навигационных системах.

Гироскоп с пассивным кольцевым резонатором.

Один из методов преодоления проблемы блокировки кольцевых лазерных гироскопов заключается в удалении активной среды из резонатора. В результате получается конфигурация пассивного кольцевого резонатора, которую можно использовать для измерения вращения. Принцип работы такого резонатора основан на эталоне. Представлена простая схема с двумя зеркалами, в которой лазерный луч попадает в систему из двух зеркал с высокой отражательной способностью, расположенных на расстоянии L. Прохождение через пару зеркал или эталон регистрируется с помощью детектора.

image91

Результат прохождения представляет собой последовательность пиков, расположенных с промежутками, соответствующими частоте c/2L. Показана конфигурация кольцевого резонатора, которую можно использовать для измерения вращения. В этом случае четыре зеркала объединены в кольцо. Луч от источника излучения, введенный в резонатор, циркулирует в направлении по часовой стрелке, и эффективное расстояние между зеркалами изменяется при вращении. Это приводит к изменению характеристик прохождения через эталон.

Для того чтобы использовать эту схему в качестве эффективного датчика вращения, необходимо управлять частотой падающего света так, чтобы оптимизировать прохождение. Этого можно достичь, используя частотный преобразователь, например, такой как акустооптический модулятор, размещенный перед монохромным источником излучения. Предположим, что начальная частота акустооптического модулятора установлена так, что прохождение оптимизировано. Когда резонатор вращается, характеристики прохождения через него изменятся и уровень света, падающего на детектор, упадет. Если ввести в систему сервоконтур,

См. также:  Возможности компоновки и производства

image92

Соответствующим образом подстраивающий частоту акустооптического модулятора, можно поддерживать оптимальное прохождение и результирующая частота будет соответствовать скорости вращения.

image93

Более подробно показано устройство лазерного гироскопа с пассивным резонатором, предназначенного для измерения вращения.