[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2629704C1 - Method of measuring complex communication factors in ring resonators of laser gyroscopes - Google Patents

Method of measuring complex communication factors in ring resonators of laser gyroscopes Download PDF

Info

Publication number
RU2629704C1
RU2629704C1 RU2016114452A RU2016114452A RU2629704C1 RU 2629704 C1 RU2629704 C1 RU 2629704C1 RU 2016114452 A RU2016114452 A RU 2016114452A RU 2016114452 A RU2016114452 A RU 2016114452A RU 2629704 C1 RU2629704 C1 RU 2629704C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waves
ring resonator
ring
coupling coefficients
laser
Prior art date
Application number
RU2016114452A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Петрухин
Алексей Станиславович Бессонов
Вадим Юрьевич Ходырев
Original Assignee
Акционерное общество "Серпуховский завод "Металлист"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Серпуховский завод "Металлист" filed Critical Акционерное общество "Серпуховский завод "Металлист"
Priority to RU2016114452A priority Critical patent/RU2629704C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2629704C1 publication Critical patent/RU2629704C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/58Turn-sensitive devices without moving masses
    • G01C19/64Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
    • G01C19/66Ring laser gyrometers
    • G01C19/68Lock-in prevention

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: in the circuit resonator, counter-propagating waves are formed by exciting the natural-oscillation waves in opposite directions by means of the external laser radiation. In this case, the counter waves are formed of equal intensity, a phase shift is introduced between them and the values of the complex coupling coefficients are determined from the time dependences of the intensities of the waves emerging from the ring resonator.
EFFECT: increasing the accuracy of measuring complex coupling coefficients of ring resonators.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах контроля параметров кольцевых резонаторов (КР) лазерных гироскопов (ЛГ).The invention relates to instrumentation and can be used in monitoring systems of parameters of ring resonators (CR) of laser gyroscopes (LG).

Предлагаемый способ относится к области лазерных гироскопов на основе кольцевых He-Ne лазеров с длиной волны 632,8 нм, используемых для решения многих задач навигации, измерения угловых перемещений, геодезии и геофизики.The proposed method relates to the field of laser gyroscopes based on ring He-Ne lasers with a wavelength of 632.8 nm, used to solve many problems of navigation, measuring angular displacements, geodesy and geophysics.

Одним из основных источников погрешности ЛГ является обратное рассеяние (ОР) на зеркалах кольцевого резонатора, приводящее к появлению зоны нечувствительности при малых скоростях вращения (так называемый порог захвата) и нелинейным искажениям масштабного коэффициента [F. Aronowitz. Optical Gyros and their Applications. RTO AGARDograph 339, 3-1, 1999].One of the main sources of LG error is backscattering (OR) on the mirrors of a ring resonator, which leads to the appearance of a deadband at low rotational speeds (the so-called capture threshold) and nonlinear distortions of the scale factor [F. Aronowitz. Optical Gyros and their Applications. RTO AGARDograph 339, 3-1, 1999].

При анализе частотных характеристик кольцевого лазера удобно использовать комплексные величины S+ и S-, представляющие собой соответственно сумму и разность комплексных коэффициентов связи встречных волн кольцевого лазера в направлении по часовой стрелке rcwexp(iϕcw) и комплексно-сопряженного коэффициента связи в направлении против часовой стрелки rccwexp(-iϕccw):When analyzing the frequency characteristics of a ring laser, it is convenient to use complex values S + and S - , which are, respectively, the sum and difference of the complex coupling coefficients of counterpropagating waves of the ring laser in the clockwise direction r cw exp (iϕ cw ) and the complex conjugate coupling coefficient in the opposite direction clockwise r ccw exp (-iϕ ccw ):

S+=[rcwexp(iϕcw)+rccwexp(-iϕccw)],S + = [r cw exp (iϕ cw ) + r ccw exp (-iϕ ccw )],

S-=[rcwexp(iϕcw)-rccwexp(-iϕccw)].S - = [r cw exp (iϕ cw ) -r ccw exp (-iϕ ccw )].

В случае слабой связи, когда Ω<

Figure 00000001
,
Figure 00000002
имеем следующее соотношение:In the case of weak coupling, when Ω <
Figure 00000001
,
Figure 00000002
we have the following relation:

Figure 00000003
Figure 00000003

где ω - частота биений КЛ, Ω - частотная подставка, с - скорость света, L - периметр КР. Частоты в соотношении для частоты биений имеют размерности [рад/сек].where ω is the CR beat frequency, Ω is the frequency stand, c is the speed of light, L is the Raman perimeter. The frequencies in the ratio for the beat frequency have dimensions [rad / sec].

Следует также заметить, что это соотношение записано для нулевой расстройки частоты генерации лазера относительно центра линии усиления активной среды. Параметр ΩG представляется в виде следующего соотношения:It should also be noted that this relation was written for zero detuning of the laser generation frequency relative to the center of the gain line of the active medium. The parameter Ω G is represented as the following relation:

Figure 00000004
Figure 00000004

Коэффициенты β и θ являются соответственно параметрами само и взаимного нелинейного насыщения встречных волн в активной среде, α - коэффициент усиления активной среды.The coefficients β and θ are, respectively, the parameters of self and mutual nonlinear saturation of counterpropagating waves in the active medium, and α is the gain of the active medium.

Нетрудно получить следующие соотношения для модулей S+ и S-:It is easy to obtain the following relations for the modules S + and S - :

Figure 00000005
Figure 00000005

Таким образом, частотная характеристика лазерного гироскопа определяется величинами комплексных коэффициентов связи (КС), или, более точно, тремя параметрами ОР: двумя модулями КС и суммарным фазовый сдвиг, возникающим при обратном рассеянии света (ϕ=ϕCWCCW). При этом порог захвата КЛ ΩL определяется величиной модуля S+:Thus, the frequency response of the laser gyroscope is determined by the values of the complex coupling coefficients (CS), or, more precisely, by the three OP parameters: two CS modules and the total phase shift that occurs during backscattering of light (ϕ = ϕ CW + ϕ CCW ). Moreover, the CR capture threshold Ω L is determined by the value of the module S + :

Figure 00000006
Figure 00000006

В процессе изготовления ЛГ проходит сложный технологический цикл, включающий в себя сборку и юстировку КР, вакуумно-технологическую обработку, заполнение рабочей газовой смесью. На конечной стадии сборки проводят проверку основных эксплуатационно-точностных параметров ЛГ. После этого проводят отбраковку годных для использования ЛГ.In the manufacturing process of LG, a complex technological cycle takes place, including assembly and adjustment of the RC, vacuum-technological processing, filling with a working gas mixture. At the final stage of the assembly, the basic operational accuracy parameters of the LG are checked. After this, the screening of suitable LH is carried out.

Введение методов контроля комплексных коэффициентов связи непосредственно в кольцевом резонаторе позволяет уже на стадии его сборки отбраковать негодные резонаторы, что позволяет не только избежать трудоемких технологических процессов, но и в конечном счете увеличить количество годных ЛГ.The introduction of methods for monitoring complex coupling coefficients directly in the ring resonator allows rejecting unfit resonators already at the stage of its assembly, which allows not only to avoid labor-intensive technological processes, but also ultimately increase the number of suitable LG.

Известен способ контроля параметров кольцевых резонаторов лазерных гироскопов [F. Aronowitz and R.J. Collins, "Mode coupling Due to Backscattering in a He-Ne Traveling-wave Ring Laser", Applied Physics Letters, 9, 55 1966], позволяющий оценить величины комплексных КС по результатам измерения зависимости частоты биений встречных волн кольцевого резонатора от скорости вращения.A known method of controlling the parameters of ring resonators of laser gyroscopes [F. Aronowitz and R.J. Collins, "Mode coupling Due to Backscattering in a He-Ne Traveling-wave Ring Laser", Applied Physics Letters, 9, 55, 1966], which makes it possible to estimate the values of complex CSs by measuring the dependence of the beat frequency of counterpropagating waves of a ring resonator on rotation speed.

Недостатком этого способа является относительно высокая сложность, т.к. информация о величине комплексных коэффициентов связи формируется после проведения длительного и дорогостоящего комплекса вакуумно-технологической обработки и наполнения моноблочного кольцевого резонатора рабочей He-Ne газовой смесью.The disadvantage of this method is the relatively high complexity, because information on the magnitude of the complex coupling coefficients is formed after a long and expensive complex of vacuum-technological processing and filling a monoblock ring resonator with a working He-Ne gas mixture.

Известен также способ [US 4884283 А, 28.11.1989], заключающийся в том, что в кольцевом резонаторе при помощи излучения внешнего He-Ne лазера с длиной волны 632,8 нм возбуждают собственное колебание в одном из направлений и по результатам измерения обратного рассеяния определяют величину порога захвата, по превышении допустимого значения которого принимают решение от отбраковке кольцевого резонатора.There is also a method [US 4884283 A, 11.28.1989], which consists in the fact that in a ring resonator using radiation from an external He-Ne laser with a wavelength of 632.8 nm, they excite their own vibration in one of the directions and determine the backscattering by the results of measurements the value of the capture threshold, after exceeding the permissible value of which a decision is made from rejection of the ring resonator.

Авторы этого способа попытались устранить недостаток описанного выше способа и ввели контроль интенсивности обратного рассеяния на стадии юстировки КР. Фактически это дало возможность измерить модуль коэффициента связи в одном из направлений, что, как следует из приведенных выше соотношений, недостаточно для прогнозирования погрешностей ЛГ, связанных с ОР.The authors of this method tried to eliminate the disadvantage of the method described above and introduced control of the intensity of backscattering at the stage of adjustment of Raman scattering. In fact, this made it possible to measure the coefficient of coupling coefficient in one of the directions, which, as follows from the above relations, is not enough to predict LG errors associated with OR.

Наиболее близким к предлагаемому является способ [RU 2570096, С1, H01S 3/083, G01C 19/66 от 10.12.2015], заключающийся в том, что возбуждают в кольцевом резонаторе волны собственных колебаний с помощью излучения внешнего лазера и дополнительно возбуждают в кольцевом резонаторе собственное колебание во встречном направлении путем установки у выходного зеркала кольцевого резонатора возвратного зеркала, проводят измерение временных зависимостей интенсивностей встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора, при продольном перемещении возвратного зеркала на расстояние, превышающее половину длины волны лазерного излучения.Closest to the proposed is the method [RU 2570096, C1, H01S 3/083, G01C 19/66 of 12/10/2015], which consists in the fact that excite waves of natural vibrations in the ring resonator using radiation from an external laser and additionally excite in the ring resonator own oscillation in the opposite direction by installing at the output mirror of the ring resonator a return mirror, measure the time dependences of the intensities of the counterpropagating waves emerging from the ring resonator, with a longitudinal movement of the return mirror at a distance exceeding half the wavelength of the laser radiation.

Недостатком способа является относительная низкая точность измерений, связанная, главным образом, с несимметричным способом возбуждения мод резонатора во встречных направлениях. Как следствие, контрасты регистрируемых интерференционных картин для встречных волн значительно различаются.The disadvantage of this method is the relative low accuracy of measurements, associated mainly with the asymmetric method of excitation of the resonator modes in opposite directions. As a result, the contrasts of recorded interference patterns for counterpropagating waves vary significantly.

Требуемый технический результат заключается в повышении точности измерения комплексных коэффициентов связи кольцевых резонаторов.The required technical result is to increase the accuracy of measuring complex coupling coefficients of ring resonators.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в способе, согласно которому в кольцевом резонаторе формируют встречные волны путем возбуждения волны собственных колебаний во встречных направлениях с помощью излучения внешнего лазера, согласно изобретению встречные волны формируют равной интенсивности, вводят фазовый сдвиг между ними и определяют величины комплексных коэффициентов связи по временным зависимостям интенсивностей волн, выходящих из кольцевого резонатора.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that in the method according to which counterpropagating waves are generated in the ring resonator by exciting natural waves in counterpropagating directions using external laser radiation, according to the invention, the counterpropagating waves are formed of equal intensity, a phase shift between them is introduced and determine the values of the complex coupling coefficients from the time dependences of the intensities of the waves emerging from the ring resonator.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что для формирования встречных волн равной интенсивности в кольцевом резонаторе излучение внешнего лазера делят излучения равной интенсивности с помощью полупрозрачного светоделительного зеркала, выходные излучения которого вводят с помощью поворотных зеркал в кольцевой резонатор во встречных направлениях.In addition, the required technical result is achieved by the fact that for the formation of counterpropagating waves of equal intensity in the ring resonator, the radiation of an external laser is divided by radiation of equal intensity using a translucent beam splitting mirror, the output radiation of which is introduced by rotating mirrors into the ring resonator in opposite directions.

На чертеже представлены:The drawing shows:

на фиг. 1 - схема оптической части устройства, реализующего предложенный способ измерения комплексных коэффициентов связи в кольцевых резонаторах лазерных гироскопов;in FIG. 1 is a diagram of the optical part of a device that implements the proposed method for measuring complex coupling coefficients in ring resonators of laser gyroscopes;

на фиг. 2 - функциональная схема устройства для измерения комплексных коэффициентов связи в кольцевом резонаторе на основе предложенного способа;in FIG. 2 is a functional diagram of a device for measuring complex coupling coefficients in a ring resonator based on the proposed method;

на фиг. 3 - результаты измерений комплексных коэффициентов связи в кольцевом резонаторе при противофазном ходе двух пьезкорректоров (здесь же представлены прогнозируемые величины порога захвата ЛГ, полученные с использованием измеренных величин комплексных коэффициентов связи).in FIG. 3 - measurement results of complex coupling coefficients in a ring resonator during the antiphase course of two piezoelectric correctors (here the predicted values of the LG capture threshold obtained using the measured values of the complex coupling coefficients are presented here).

На чертеже обозначены:In the drawing are indicated:

1 - кольцевой резонатор, 2 - полупрозрачное светоделительное зеркало, 3 - He-Ne лазер с длиной волны 632,8 нм, 4 - оптический изолятор, 5, 6, 7 - повортные зеркала, 8 - первое фотоприемное устройство, 9 - второе фотоприемное устройство, 10 - блок регистрации оптических сигналов, 11, 12, 13, 14, 15 - пьезоэлектрические корректоры, 16 - блок стабилизации частоты, 17 - блок управления пьезоэлектрическими корректорами, 18 - персональный компьютер, 19 - блок питания пьезокорректора.1 - ring resonator, 2 - translucent beam splitting mirror, 3 - He-Ne laser with a wavelength of 632.8 nm, 4 - optical isolator, 5, 6, 7 - rotary mirrors, 8 - first photodetector, 9 - second photodetector 10 — a unit for recording optical signals, 11, 12, 13, 14, 15 — piezoelectric correctors, 16 — a frequency stabilization unit, 17 — a control unit for piezoelectric correctors, 18 — a personal computer, 19 — a piezoelectric corrector power supply.

Предложенный способ измерения комплексных коэффициентов связи в кольцевых резонаторах лазерных гироскопов реализуется следующим образом.The proposed method for measuring the complex coupling coefficients in the ring resonators of laser gyroscopes is implemented as follows.

Предварительно приведем теоретическое описание предлагаемого способа измерения комплексных коэффициентов связи в кольцевых резонаторах лазерных гироскопов.First, we give a theoretical description of the proposed method for measuring complex coupling coefficients in ring resonators of laser gyroscopes.

Соотношения для волн, выходящих из кольцевого резонатора, можно записать в следующем виде:Relations for the waves emerging from the ring resonator can be written as follows:

Figure 00000007
Figure 00000007

Здесь χcw и χccw - фазы встречных волн в направлении по и против часовой стрелки соответственно, δ - потери кольцевого резонатора по интенсивности.Here, χ cw and χ ccw are the phases of counterpropagating waves in the clockwise and counterclockwise directions, respectively, and δ are the losses of the ring resonator in intensity.

Для симметричной схемы можно считать, что интенсивности встречных волн равны:For a symmetric scheme, we can assume that the intensities of the counterpropagating waves are equal to:

Е0=Ecw=Eccw.E 0 = E cw = E ccw .

Тогда соотношения для интенсивности волн, выходящих из резонатора, можно записать в виде:Then the relationship for the intensity of the waves emerging from the resonator can be written as:

Figure 00000008
Figure 00000008

Таким образом, при введении разности фаз между встречными волнами в интенсивностях волн будет наблюдаться чередование максимумов и минимумов. Контрасты этих экстремумов прямо пропорциональны модулям коэффициентов связи и позволяет определить их величины. При этом положения экстремумов оказываются сдвинутыми друг относительно друга. По величине этого сдвига определяется величина суммарного фазового сдвига из-за обратного рассеяния.Thus, when introducing a phase difference between counterpropagating waves in the wave intensities, an alternation of maxima and minima will be observed. The contrasts of these extrema are directly proportional to the modules of the coupling coefficients and allows us to determine their values. In this case, the positions of the extrema are shifted relative to each other. The magnitude of this shift determines the magnitude of the total phase shift due to backscattering.

Например, в случае, когда положение минимума интенсивности одной из волн совпадает с положением максимума встречной волны, суммарный фазовый сдвиг равен π радиан. Как правило, в кольцевых резонаторах величина ϕ=ϕCWCCW незначительно отличается от π. Для большей наглядности на фиг. 3 зависимость для фазового сдвига дана в виде отличия его величины от π, т.е. для ψ=ϕ-π.For example, in the case when the position of the minimum intensity of one of the waves coincides with the position of the maximum of the counterpropagating wave, the total phase shift is π radian. As a rule, in ring resonators the value ϕ = ϕ CW + ϕ CCW differs slightly from π. For clarity, in FIG. Figure 3 shows the dependence for the phase shift in the form of a difference between its value and π, i.e. for ψ = ϕ-π.

Согласно схеме оптической части устройства, реализующего предложенный способ измерения комплексных коэффициентов связи в кольцевых резонаторах лазерных гироскопов (фиг. 1), излучение лазера попадает в кольцевой резонатор 1 через смесительную систему, состоящую из полупрозрачного светоделительного зеркала 2 и двух поворотных зеркал 5 и 6, возбуждая собственные колебания во встречных направлениях. Разность фаз между встречными волнами вводится при помощи перемещения поворотных зеркал 5 и 6. На фиг. 2 представлена полная функциональная схема устройства для измерения комплексных коэффициентов связи в кольцевом резонаторе на основе предложенного способа. Предварительно перед поведением измерений, осуществляют «привязку» частоты генерации He-Ne лазера 4 с длиной волны 632,8 нм к частоте собственного колебания кольцевого резонатора 1. Для этого сигнал резонанса мощности, регистрируемый при помощи второго фотоприемного устройства 9, подается на вход блока 16 стабилизации частоты. Выход блока 16 стабилизации частоты подключается к входу пьезоэлектрического корректора 14, установленного на одном из зеркал кольцевого резонатора 1 и позволяющего контролировать частоту собственного колебания кольцевого резонатора 1. Пьезоэлектрические корректоры 11, 12, 13 подключены к блоку 17 управления, осуществляющему необходимые режимы перемещения поворотных зеркал 12, 13, а также одного из зеркал He-Ne лазера 4 с длиной волны 632,8 нм. Перемещением пьезоэлектрического корректора 15 управляет блок 19 питания пьезокорректора. Для снижения влияния обратных отражений волн, выходящих из кольцевого резонатора 1 и попадающих в He-Ne лазера 3 с длиной волны 632,8 нм, перед его выходным зеркалом устанавливают оптический изолятор 4.According to the scheme of the optical part of the device that implements the proposed method for measuring complex coupling coefficients in the ring resonators of laser gyroscopes (Fig. 1), the laser radiation enters the ring resonator 1 through a mixing system consisting of a translucent beam splitting mirror 2 and two rotary mirrors 5 and 6, exciting own vibrations in opposite directions. The phase difference between the opposing waves is introduced by moving the rotary mirrors 5 and 6. In FIG. 2 shows a complete functional diagram of a device for measuring complex coupling coefficients in a ring resonator based on the proposed method. Previously, before the measurement behavior, the generation frequency of the He-Ne laser 4 with a wavelength of 632.8 nm is “linked” to the natural frequency of the ring resonator 1. For this, the power resonance signal detected by the second photodetector 9 is fed to the input of block 16 frequency stabilization. The output of the frequency stabilization unit 16 is connected to the input of the piezoelectric corrector 14 mounted on one of the mirrors of the ring resonator 1 and allowing to control the natural frequency of the ring resonator 1. The piezoelectric correctors 11, 12, 13 are connected to the control unit 17 that performs the necessary modes of movement of the rotary mirrors 12 , 13, as well as one of the mirrors of the He-Ne laser 4 with a wavelength of 632.8 nm. The movement of the piezoelectric corrector 15 is controlled by the piezoelectric corrector power unit 19. To reduce the influence of backward reflections of waves emerging from the ring resonator 1 and entering the He-Ne laser 3 with a wavelength of 632.8 nm, an optical insulator 4 is installed in front of its output mirror.

Интенсивности встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора 1, регистрируются при помощи первого 8 и второго 9 фотоприемных устройств, а также при помощи блока 10 регистрации оптических сигналов, выполненного, например, в виде аналого-цифрового преобразователя. Выход этого блока подсоединяется к персональному компьютеру 18, где осуществляется обработка регистрируемых сигналов и определяются величины комплексных коэффициентов связи. В результате определяются величины модулей коэффициентов связи встречных волн и суммарный фазовый сдвиг из-за обратного рассеяния.The intensities of the counterpropagating waves emerging from the ring resonator 1 are recorded using the first 8 and second 9 photodetector devices, as well as using the optical signal recording unit 10, made, for example, in the form of an analog-to-digital converter. The output of this unit is connected to a personal computer 18, where the processing of the recorded signals is carried out and the values of the complex coupling coefficients are determined. As a result, the magnitudes of the coupling coefficients of the counterpropagating waves and the total phase shift due to backscattering are determined.

На фиг. 3 представлены результаты измерений комплексных коэффициентов связи в кольцевом резонаторе кольцевого He-Ne лазера с длиной волны 632,8 нм, в частности зависимости параметров обратного рассеяния при противофазном ходе пьезоэлектрических корректоров, управляющих периметром кольцевого резонатора. Для этого пьезоэлектрический корректор 15 подключался к блоку 19 питания и все измерения производились при изменении этого напряжения в диапазоне 0-200 В. На фиг. 3 представлена также зависимость прогнозируемой величины порога захвата ЛГ.In FIG. Figure 3 presents the results of measurements of the complex coupling coefficients in the ring resonator of a ring He-Ne laser with a wavelength of 632.8 nm, in particular, the dependences of the backscattering parameters during the antiphase course of the piezoelectric correctors controlling the perimeter of the ring resonator. For this, the piezoelectric corrector 15 was connected to the power supply unit 19 and all measurements were performed when this voltage was changed in the range 0-200 V. FIG. Figure 3 also shows the dependence of the predicted value of the LG capture threshold.

Таким образом, благодаря усовершенствованию известного способа в предложенном изобретении достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении точности измерения комплексных коэффициентов связи кольцевых резонаторов, поскольку, в частности, обеспечивается симметричный способ возбуждения мод резонатора во встречных направлениях.Thus, due to the improvement of the known method in the proposed invention, the required technical result is achieved, which consists in increasing the accuracy of measuring the complex coupling coefficients of the ring resonators, since, in particular, a symmetric method for exciting the resonator modes in opposite directions is provided.

Claims (2)

1. Способ измерения комплексных коэффициентов связи в кольцевых резонаторах лазерных гироскопов, согласно которому в кольцевом резонаторе формируют встречные волны путем возбуждения волны собственных колебаний во встречных направлениях с помощью излучения внешнего лазера, отличающийся тем, что встречные волны формируют равной интенсивности, вводят фазовый сдвиг между ними и определяют величины комплексных коэффициентов связи по временным зависимостям интенсивностей волн, выходящих из кольцевого резонатора.1. A method for measuring complex coupling coefficients in ring resonators of laser gyroscopes, according to which counterpropagating waves are generated in the ring resonator by exciting natural waves in counterpropagating directions using external laser radiation, characterized in that the counterpropagating waves form with equal intensity and introduce a phase shift between them and determine the values of the complex coupling coefficients from the time dependences of the intensities of the waves emerging from the ring resonator. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для формирования встречных волн равной интенсивности в кольцевом резонаторе излучение внешнего лазера делят излучения равной интенсивности с помощью полупрозрачного светоделительного зеркала, выходные излучения которого вводят с помощью поворотных зеркал в кольцевой резонатор во встречных направлениях.2. The method according to p. 1, characterized in that for the formation of counterpropagating waves of equal intensity in the ring resonator, the radiation of an external laser is divided by radiation of equal intensity using a translucent beam splitting mirror, the output radiation of which is introduced by rotating mirrors into the ring resonator in opposite directions.
RU2016114452A 2016-04-14 2016-04-14 Method of measuring complex communication factors in ring resonators of laser gyroscopes RU2629704C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016114452A RU2629704C1 (en) 2016-04-14 2016-04-14 Method of measuring complex communication factors in ring resonators of laser gyroscopes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016114452A RU2629704C1 (en) 2016-04-14 2016-04-14 Method of measuring complex communication factors in ring resonators of laser gyroscopes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2629704C1 true RU2629704C1 (en) 2017-08-31

Family

ID=59797860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016114452A RU2629704C1 (en) 2016-04-14 2016-04-14 Method of measuring complex communication factors in ring resonators of laser gyroscopes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629704C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796228C1 (en) * 2022-09-26 2023-05-18 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Device for adjusting the perimeter of a four-frequency zeeman laser gyroscope

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4884283A (en) * 1988-12-20 1989-11-28 Litton Systems, Inc. Ring laser gyroscope mirror orientation system and method
US5296912A (en) * 1992-01-16 1994-03-22 Honeywell Inc. RFOG rotation rate error reducer having resonator mode symmetrization
US6424419B1 (en) * 2000-07-28 2002-07-23 Northrop Grumman Corporation System and method for providing cavity length control of a ring laser gyroscope
RU2570096C1 (en) * 2014-06-18 2015-12-10 Акционерное общество "Серпуховский завод "Металлист" Method to reject ring resonators of laser gyroscopes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4884283A (en) * 1988-12-20 1989-11-28 Litton Systems, Inc. Ring laser gyroscope mirror orientation system and method
US5296912A (en) * 1992-01-16 1994-03-22 Honeywell Inc. RFOG rotation rate error reducer having resonator mode symmetrization
US6424419B1 (en) * 2000-07-28 2002-07-23 Northrop Grumman Corporation System and method for providing cavity length control of a ring laser gyroscope
RU2570096C1 (en) * 2014-06-18 2015-12-10 Акционерное общество "Серпуховский завод "Металлист" Method to reject ring resonators of laser gyroscopes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796228C1 (en) * 2022-09-26 2023-05-18 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Device for adjusting the perimeter of a four-frequency zeeman laser gyroscope
RU2819304C1 (en) * 2023-07-14 2024-05-17 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Method of measuring distance between points of intersection of axes of channels and mounting planes of monoblock of resonator of ring laser with nonplanar optical circuit and device for realizing said method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6404656B2 (en) Method and apparatus for tracking / rocking the free spectral range of a resonator and its application to a resonator fiber optic gyroscope
US4702600A (en) Method and apparatus for measuring angular rate with a passive optical resonator
US4135822A (en) Laser gyroscope
EP2741050B1 (en) Optical frequency comb stimulated brillouin scattering gyroscope
CN110319827B (en) light source relative intensity noise self-adaptive suppression device for fiber optic gyroscope
EP3048420A1 (en) Systems and methods for an optical frequency comb stimulated brillouin scattering gyroscope with rigid optical waveguide resonator
Belfi et al. A 1.82 m2 ring laser gyroscope for nano-rotational motion sensing
JP5681455B2 (en) System and method for reducing laser phase noise in a resonator fiber optic gyroscope
US11874113B2 (en) Bidirectional optical-carrying microwave resonance system based on circulator structure and method for detecting angular velocity by said system
US4836675A (en) Apparatus and method for detecting rotation rate and direction of rotation and providing cavity length control in multioscillator ring laser gyroscopes
Hu et al. Closed-loop resonant fiber-optic gyroscope with a broadband light source
US11378401B2 (en) Polarization-maintaining fully-reciprocal bi-directional optical carrier microwave resonance system and angular velocity measurement method thereof
Sanders et al. Improvements of compact resonator fiber optic gyroscopes
Strandjord et al. Resonator fiber optic gyro progress including observation of navigation grade angle random walk
Benser et al. Development and evaluation of a navigation grade resonator fiber optic gyroscope
RU2629704C1 (en) Method of measuring complex communication factors in ring resonators of laser gyroscopes
Tao et al. Dual closed-loop control method for resonant integrated optic gyroscopes with combination differential modulation
Kim et al. Fiber-optic gyroscopes: In harsh, confining environments this advanced gyroscope, a close cousin to the ring laser gyro, offers great advantages
RU2616348C2 (en) Laser gyro ring resonator adjustment method
RU2570096C1 (en) Method to reject ring resonators of laser gyroscopes
Nasiri-Avanaki et al. Comparative Assessment on the performance of Open-loop and Closed-loop IFOGs
RU2751052C1 (en) Differential multimode fiber laser gyroscope
Venediktov et al. State-of-the-Art Optical Resonator Gyroscopes
KR970007041B1 (en) Non-planar laser gyroscope system and method of measuring it
JP3923077B2 (en) How to reduce the random walk of a fiber optic gyroscope

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180415

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200904