RU2570096C1 - Method to reject ring resonators of laser gyroscopes - Google Patents

Method to reject ring resonators of laser gyroscopes Download PDF

Info

Publication number
RU2570096C1
RU2570096C1 RU2014124565/28A RU2014124565A RU2570096C1 RU 2570096 C1 RU2570096 C1 RU 2570096C1 RU 2014124565/28 A RU2014124565/28 A RU 2014124565/28A RU 2014124565 A RU2014124565 A RU 2014124565A RU 2570096 C1 RU2570096 C1 RU 2570096C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ring resonator
waves
intensities
ring
laser
Prior art date
Application number
RU2014124565/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Петрухин
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 RU2014124565/28A priority Critical patent/RU2570096C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2570096C1 publication Critical patent/RU2570096C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: instrumentation.
SUBSTANCE: waves of internal oscillations are excited in a ring resonator with the help of external laser emission, and the value of the ring resonator hold range threshold is determined, which, when exceeding the permissible value, is the basis for the decision to reject the ring resonator. Additionally they excite in a ring resonator its internal oscillation in the opposite direction by means of return mirror installation near the outlet mirror of the ring resonator, and they measure time dependencies of intensities of opposite waves leaving the ring resonator, during longitudinal displacement of the return mirror by the distance exceeding the half of the wave length of laser radiation, and the value of the ring resonator hold range threshold is determined by results of measurements of time dependencies of opposite wave intensities.
EFFECT: increased accuracy of rejection.
3 dwg

Description

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в лазерной гироскопии для отбраковки кольцевых резонаторов лазерных гироскопов по величине порога зоны нечувствительности (порога захвата) и значениям нелинейных искажений масштабного коэффициента.The invention relates to instrumentation and can be used in laser gyroscopy for rejection of ring resonators of laser gyroscopes by the value of the threshold of the dead band (capture threshold) and the values of nonlinear distortion of the scale factor.

Предлагаемый способ относится к области лазерных гироскопов на основе кольцевых He-Ne лазеров с длиной волны 633 нм, используемых для решения многих задач навигации, измерения угловых перемещений, геодезии и геофизики. Одним из основных источников погрешности ЛГ является обратное рассеяние (ОР) на зеркалах кольцевого резонатора (КР), 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].The proposed method relates to the field of laser gyroscopes based on ring He-Ne lasers with a wavelength of 633 nm, used to solve many problems of navigation, measuring angular displacements, geodesy and geophysics. One of the main sources of LG error is backscattering (OR) on the mirrors of a ring resonator (RS), which leads to the appearance of a dead zone 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].

Известен способ отбраковки 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], основанный на определении величины порога захвата по результатам измерения зависимости частоты биений встречных волн кольцевого резонатора от скорости, и по превышению допустимого значения величины порога захвата принимают решение об отбраковке кольцевого резонатора.A known method of rejection 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], based on the determination of the capture threshold by measuring the dependence of the beat frequency of counterpropagating waves of the ring resonator on speed, and if the capture threshold is exceeded, the decision is made to reject the ring resonator.

Недостатком такого способа отбраковки является относительно узкая область применения, поскольку величина порога захвата определяется уже на конечном этапе сборки лазерных гироскопов, т.е. после проведения длительного и дорогостоящего комплекса вакуумно-технологической обработки и наполнения моноблочного кольцевого резонатора рабочей Не-Ne газовой смесью.The disadvantage of this rejection method is the relatively narrow scope, since the capture threshold value is already determined at the final stage of the assembly of laser gyroscopes, i.e. after a long and expensive complex of vacuum-technological processing and filling a monoblock ring resonator with a working He-Ne gas mixture.

Наиболее близким к предлагаемому является способ отбраковки кольцевых резонаторов [US 4884283 А, 28.11.1989], заключающийся в том, что в юстируемом кольцевом резонаторе при помощи излучения внешнего He-Ne лазера с длиной волны 633 нм возбуждают собственное колебание в одном из направлений и по результатам измерения обратного рассеяния определяют величину порога захвата, по превышению допустимого значения которого принимают решение от отбраковке кольцевого резонатора.Closest to the proposed method is the rejection of ring resonators [US 4884283 A, 11.28.1989], which consists in the fact that in an adjustable ring resonator using radiation from an external He-Ne laser with a wavelength of 633 nm, they excite their own vibration in one of the directions and the backscattering measurement results determine the capture threshold, which, when the permissible value is exceeded, is decided upon rejecting the ring resonator.

Недостатком способа является относительно низкая точность отбраковки, поскольку в кольцевых лазерах отсутствует прямая корреляционная связь между величиной обратного рассеяния и порогом захвата. Т.е. «большая» величина интенсивности обратного рассеяния не всегда приводит к «большой» величине порога захвата. Это легко видеть из соотношения для порога захвата ΩL, приведенного в работе [F. Aronowitz. Optical Gyros and their Applications. RTO AGARDograph 339, 3-1, 1999]:The disadvantage of this method is the relatively low accuracy of rejection, since in ring lasers there is no direct correlation between the backscattering value and the capture threshold. Those. A “large” value of the backscattering intensity does not always lead to a “large” value of the capture threshold. This is easy to see from the relation for the capture threshold Ω L given in [F. Aronowitz. Optical Gyros and their Applications. RTO AGARDograph 339, 3-1, 1999]:

Figure 00000001
Figure 00000001

где с - скорость света;where c is the speed of light;

L - периметр кольцевого резонатора;L is the perimeter of the ring resonator;

rcw и rccw - модули коэффициентов связи (КС) встречных волн кольцевого лазера в направлении по часовой стрелке (cw) и против часовой стрелки (ccw) соответственно;r cw and r ccw are the moduli of the coupling coefficients (CS) of the counterpropagating waves of the ring laser in the clockwise direction (cw) and counterclockwise (ccw), respectively;

φ - суммарный фазовый сдвиг, возникающий при обратном рассеянии.φ is the total phase shift that occurs during backscattering.

Нетрудно видеть, что модули коэффициентов связи прямо пропорциональны квадратному корню из интенсивности обратного рассеяния зеркал кольцевого резонатора, поэтому наиболее близкое техническое решение не позволяет корректно осуществлять отбраковку кольцевых резонаторов.It is easy to see that the coupling coefficient moduli are directly proportional to the square root of the backscattering intensity of the mirrors of the ring resonator; therefore, the closest technical solution does not allow correct rejection of the ring resonators.

Величина порога захвата определяется тремя параметрами: модулями КС встречных волн и фазовым сдвигом φ. Наиболее близкое техническое решение дает возможность определить только величину модуля КС в одном из направлений. Этого недостаточно, чтобы корректно прогнозировать величину порога захвата в кольцевом резонаторе. Например, «большое» значение одного из модулей КС (его величина пропорциональна квадратному корню из интенсивности обратного рассеяния) не обязательно приводит к «большой» величине порога захвата. В случае, когда rcw=rccw, а φ=π, мы имеем ΩL=0. Можем иметь и другую ситуацию, когда rcw=0, а rccw не равен нулю, и мы имеем «большую» величину порога захвата.The capture threshold value is determined by three parameters: the CS modules of the counterpropagating waves and the phase shift φ. The closest technical solution makes it possible to determine only the magnitude of the COP module in one of the directions. This is not enough to correctly predict the capture threshold in a ring resonator. For example, the “large” value of one of the CS modules (its value is proportional to the square root of the backscattering intensity) does not necessarily lead to a “large” value of the capture threshold. In the case when r cw = r ccw and φ = π, we have Ω L = 0. We can have another situation when r cw = 0, and r ccw is not equal to zero, and we have a "large" value of the capture threshold.

Задача, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности отбраковки кольцевых резонаторов.The problem to which the invention is directed, is to increase the accuracy of rejection of ring resonators.

Требуемый технический результат заключается в повышении точности отбраковки кольцевых резонаторов.The required technical result is to increase the accuracy of rejection of ring resonators.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в способе, заключающемся в том, что, возбуждают в кольцевом резонаторе волны собственных колебаний с помощью излучения внешнего лазера и определяют величину порога полосы захвата кольцевого резонатора, по превышению допустимого значения которого принимают решение об отбраковке кольцевого резонатора, согласно изобретению дополнительно возбуждают в кольцевом резонаторе собственное колебание во встречном направлении путем установки у выходного зеркала кольцевого резонатора возвратного зеркала, и проводят измерение временных зависимостей интенсивностей встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора, при продольном перемещении возвратного зеркала на расстояние, превышающее половину длины волны лазерного излучения, а величину порога полосы захвата кольцевого резонатора определяют по результатам измерений временных зависимостей интенсивностей встречных волн.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that in the method consisting in the fact that excite waves of natural vibrations in the ring resonator using the radiation of an external laser and determine the threshold value of the capture band of the ring resonator, after exceeding the permissible value of which they decide rejection of the ring resonator, according to the invention, additionally excite in the ring resonator self-oscillation in the opposite direction by installing at the output mirror l of the ring resonator of the return mirror, and measure the time dependences of the intensities of the counterpropagating waves emerging from the ring resonator, with the longitudinal movement of the return mirror by a distance exceeding half the wavelength of the laser radiation, and the threshold value of the capture band of the ring resonator is determined from the results of measurements of the time dependences of the intensities of the counter waves.

На чертеже представлены:The drawing shows:

на фиг. 1 - функциональная схема кольцевого резонатора с возвратным зеркалом, установленным у выходного зеркала кольцевого резонатора;in FIG. 1 is a functional diagram of a ring resonator with a return mirror mounted at the output mirror of the ring resonator;

на фиг. 2 - функциональная схема устройства для отбраковки кольцевых резонаторов;in FIG. 2 is a functional diagram of a device for rejecting ring resonators;

на фиг. 3 - временные зависимости интенсивностей встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора при продольном перемещении возвратного зеркала.in FIG. 3 - time dependences of the intensities of the counterpropagating waves emerging from the ring resonator during the longitudinal movement of the return mirror.

На чертеже обозначены:In the drawing are indicated:

1 - лазер, 2 - кольцевой резонатор, 3 - первое фотоприемное устройство, 4 - второе фотоприемное устройство, 5 - блок стабилизации частоты, 6 - оптический изолятор, 7 - делительная пластина, 8 - возвратное зеркало, 9 - пьезокерамический корректор, 10 - первый синхронный детектор, 11 - второй синхронный детектор, 12 - высоковольтный усилитель, 13 - цифровой осциллограф, 14 - персональный компьютер.1 - laser, 2 - ring resonator, 3 - first photodetector, 4 - second photodetector, 5 - frequency stabilization unit, 6 - optical isolator, 7 - dividing plate, 8 - return mirror, 9 - piezoceramic corrector, 10 - first synchronous detector, 11 — second synchronous detector, 12 — high-voltage amplifier, 13 — digital oscilloscope, 14 — personal computer.

Блок 5 стабилизации частоты используется для «привязки» частоты генерации лазера к частоте собственного колебания кольцевого резонатора.The frequency stabilization unit 5 is used to “bind” the laser generation frequency to the natural frequency of the ring resonator.

На графике временной зависимости интенсивностей встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора при продольном перемещении возвратного зеркала, «нижняя» по чертежу зависимость соответствует волне, направленной против часовой стрелки (собственное колебание во встречном направлении). «Точка поворота» пилообразного напряжения на пьезокорректоре возвратного зеркала достигалась примерно на 10-й секунде.On the graph of the time dependence of the intensities of the counterpropagating waves emerging from the ring resonator during the longitudinal movement of the return mirror, the “lower” dependence in the figure corresponds to a counterclockwise wave (natural oscillation in the opposite direction). The “pivot point” of the sawtooth voltage at the piezoelectric corrector of the return mirror was reached at about 10th second.

Предложенный способ отбраковки кольцевых резонаторов лазерных гироскопов реализуется следующим образом.The proposed method of rejection of ring resonators of laser gyroscopes is implemented as follows.

Сущность способа заключается в том, что при перемещении возвратного зеркала 8 в продольном направлении, в интенсивностях встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора 2, наблюдается чередование максимумов и минимумов (с периодом, равным λ/2). Сдвиг между положениями экстремумов равняется суммарному фазовому сдвигу, возникающему при обратном рассеянии. Таким образом, измерения интенсивностей встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора 2, позволяют корректно прогнозировать величину порога захвата кольцевого резонатора 2 на стадии его сборки и юстировки.The essence of the method lies in the fact that when moving the return mirror 8 in the longitudinal direction, in the intensities of the counterpropagating waves emerging from the ring resonator 2, there is an alternation of maxima and minima (with a period equal to λ / 2). The shift between the positions of the extrema is equal to the total phase shift that occurs during backscattering. Thus, measurements of the intensities of counterpropagating waves emerging from the ring resonator 2 make it possible to correctly predict the capture threshold of the ring resonator 2 at the stage of its assembly and alignment.

Для измерения величины модулей коэффициентов связи (КС) встречных волн кольцевого лазера в направлении по часовой стрелке (cw) и против часовой стрелки (ccw), а также фазового сдвига из-за обратного рассеяния, может быть использована оптическая схема (фиг. 1), в которой собственные колебания кольцевого резонатора возбуждались одновременно в обоих встречных направлениях.To measure the magnitude of the moduli of the coupling coefficients (CS) of the counterpropagating waves of a ring laser in the clockwise direction (cw) and counterclockwise (ccw), as well as the phase shift due to backscattering, an optical scheme can be used (Fig. 1), in which the natural vibrations of the ring resonator were excited simultaneously in both opposite directions.

В этой схеме часть излучения, выходящего из кольцевого резонатора 2, возвращается в него при помощи возвратного зеркала 8. В результате, во встречных направлениях кольцевого резонатора 2 возбуждаются основные колебания (полагаем, что частота генерации лазера 1 совпадает с частотой собственного колебания кольцевого резонатора 2). Перемещая возвратное зеркало 8 при помощи пьезокерамического корректора 9 в продольном направлении, регистрируют изменения в интенсивностях встречных волн кольцевого резонатора 2, вызванных интерференцией между прямыми и обратно рассеянными волнами. Роль «сильных» волн играют собственные колебания кольцевого резонатора 2, возбуждаемые при помощи внешнего зондирующего лазера 1 и возвратного зеркала 8. «Слабыми» волнами являются части каждого из этих колебаний, рассеянных в обратном направлении. Перед входным зеркалом кольцевого резонатора 2 устанавливается делительная пластинка 7 с коэффициентом пропускания по интенсивности 50%, что позволяет измерять интенсивность волны, выходящей из кольцевого резонатора 2 в направлении против часовой стрелки.In this scheme, part of the radiation emerging from the ring resonator 2 is returned to it with the help of a return mirror 8. As a result, the main oscillations are excited in the opposite directions of the ring resonator 2 (we assume that the generation frequency of laser 1 coincides with the natural frequency of the ring resonator 2) . Moving the return mirror 8 with the help of a piezoceramic corrector 9 in the longitudinal direction, the changes in the intensities of the counterpropagating waves of the ring resonator 2 are recorded, caused by interference between the forward and backscattered waves. The role of "strong" waves is played by the natural oscillations of the ring resonator 2, excited by an external probe laser 1 and a return mirror 8. The "weak" waves are parts of each of these oscillations scattered in the opposite direction. In front of the input mirror of the ring resonator 2, a dividing plate 7 is installed with a transmittance of 50% intensity, which makes it possible to measure the intensity of the wave emerging from the ring resonator 2 in a counterclockwise direction.

Запишем поля волн, выходящих из кольцевого резонатора 2 в направлении по часовой стрелке (cw) и против часовой стрелки (ccw), учитывая, что все эти волны имеют одно и то же значение частоты, исключим из этих соотношений множитель exp(iωt) (ω - круговая частота генерации лазера 1, t - время).We write the fields of the waves emerging from the ring resonator 2 in the clockwise direction (cw) and counterclockwise (ccw), taking into account that all these waves have the same frequency value, we exclude the factor exp (iωt) (ω is the circular frequency of laser generation 1, t is time).

В направлении по часовой стрелке (cw) и против часовой стрелки (ccw) суммарное поле представляет собой суперпозицию двух волн:In the clockwise direction (cw) and counterclockwise (ccw), the total field is a superposition of two waves:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Множители 2r/δ в этих соотношениях появились в результате учета связи интенсивностей прямой и обратной волны. Несложно также установить связь между напряженностями полей прямой и отраженной от возвратного зеркала 8 волны и вышедшей затем из кольцевого резонатора 2:The 2r / δ factors in these ratios appeared as a result of taking into account the relation between the intensities of the forward and backward waves. It is also easy to establish a relationship between the field strengths of the direct wave and reflected from the return mirror 8 and then emerging from the ring resonator 2:

Figure 00000004
Figure 00000004

где R - коэффициент отражения (по интенсивности) от возвратного зеркала.where R is the reflection coefficient (in intensity) from the return mirror.

Фазы «сильных» волн, направленных по и против часовой стрелки, связаны следующим соотношением:The phases of “strong” waves directed clockwise and counterclockwise are related by the following relation:

Figure 00000005
Figure 00000005

Возвратное зеркало 8 играет роль линии задержки (l - расстояние между выходным и возвратным зеркалами) и при его перемещении остальные слагаемые, формирующие значения фаз двух волн, не изменяются.The return mirror 8 plays the role of a delay line (l is the distance between the output and return mirrors) and when it moves, the remaining terms forming the phase values of the two waves do not change.

Уравнения для интенсивности встречных волн можно представить в виде:Equations for the intensity of counterpropagating waves can be represented as:

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Исключив из этих уравнений члены, пропорциональные квадрату модулей связи (полагаем, что R½/T2» rccw, rcw), получаемEliminating terms proportional to the square of the coupling moduli from these equations (we assume that R ½ / T 2 »r ccw , r cw ), we obtain

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

При перемещении возвратного зеркала 8 в продольном направлении, в интенсивностях встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора 2, будет наблюдаться чередование максимумов и минимумов (с периодом, равным λ/2). Сдвиг между положениями экстремумов равняется суммарному фазовому сдвигу, возникающему при обратном рассеянии. В случае φcw=φccw=90 градусов, изменение интенсивностей встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора 2, происходит в противофазе, т.е. максимум интенсивности одной из волн достигается при том же положении возвратного зеркала 8, что и минимум другой волны.When moving the return mirror 8 in the longitudinal direction, in the intensities of the counterpropagating waves emerging from the ring resonator 2, an alternation of maxima and minima (with a period equal to λ / 2) will be observed. The shift between the positions of the extrema is equal to the total phase shift that occurs during backscattering. In the case of φ cw = φ ccw = 90 degrees, a change in the intensities of the counterpropagating waves emerging from the ring resonator 2 occurs in antiphase, i.e. the maximum intensity of one of the waves is achieved at the same position of the return mirror 8 as the minimum of the other wave.

Приведем также соотношения для контрастов наблюдаемых экстремумов интенсивностей встречных волн. Определим их как отношение разности максимального и минимального значений (при перемещении возвратного зеркала) к сумме этих же значений:We also give the relationships for the contrasts of the observed extremes of the intensities of the opposing waves. We define them as the ratio of the difference between the maximum and minimum values (when moving the return mirror) to the sum of the same values:

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

В качестве примера проведем численные оценки величин контрастов. Полагаем, что T2=150 ppm, δ=400 ppm, r=1 ppm, R=0,5. Для этих значений параметров кольцевого резонатора имеем: Ccw=0,53 10-2, Cccw=1,9 10-2. Т.е. при перемещении возвратного зеркала относительные изменения в интенсивностях волн, выходящих из кольцевого резонатора 2, будут достигать порядка одного процента.As an example, we carry out numerical estimates of the magnitudes of contrasts. We assume that T 2 = 150 ppm, δ = 400 ppm, r = 1 ppm, R = 0.5. For these values of the parameters of the ring resonator we have: C cw = 0.53 10 -2 , C ccw = 1.9 10 -2 . Those. when moving the return mirror, the relative changes in the intensities of the waves emerging from the ring resonator 2 will reach about one percent.

Этот способ был реализован на установке, схема которой представлена на фиг. 2.This method was implemented on the installation, the scheme of which is presented in FIG. 2.

Основу установки составляют внешний He-Ne лазер 1, снабженный пьезокорретором, управляющим частотой генерации, измеряемый кольцевой резонатор 2 и блок 5 стабилизации частоты 5, осуществляющий привязку частоты генерации лазера к собственным колебаниям кольцевого резонатора. Два фотоприемных устройства 3 и 4 используются для измерения интенсивностей излучений, выходящих из кольцевого резонатора. Сигнал с фотоприемного устройства 3 используется также для управления блоком 5. Возвратное зеркало 8 установлено на пьезокорректоре 9, который перемещает его при помощи высоковольтного усилителя 12. Для регистрации временных зависимостей излучений, выходящих из кольцевого резонатора 2, используется два синхронных детектора 10 и 11, цифровой осциллограф 13 и персональный компьютер 14. Для ослабления оптической связи между кольцевым резонатором 2 и лазером 1 используется оптический изолятор 6.The setup is based on an external He-Ne laser 1 equipped with a piezocorrector controlling the generation frequency, a measured ring resonator 2 and a frequency stabilization unit 5, which links the laser generation frequency to the natural oscillations of the ring resonator. Two photodetectors 3 and 4 are used to measure the intensities of the radiation emerging from the ring resonator. The signal from the photodetector 3 is also used to control the unit 5. A return mirror 8 is installed on the piezoelectric corrector 9, which moves it using a high-voltage amplifier 12. To register the time dependences of the radiation coming out of the ring resonator 2, two synchronous detectors 10 and 11, a digital an oscilloscope 13 and a personal computer 14. To weaken the optical connection between the ring resonator 2 and the laser 1, an optical isolator 6 is used.

Таким образом, благодаря введению дополнительных операций способа (в частности, дополнительно возбуждают в кольцевом резонаторе собственное колебание во встречном направлении путем установки у выходного зеркала кольцевого резонатора возвратного зеркала, и проводят измерение временных зависимостей интенсивностей встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора, при продольном перемещении возвратного зеркала на расстояние, превышающее половину длины волны лазерного излучения, а величину порога полосы захвата кольцевого резонатора определяют по результатам измерений временных зависимостей интенсивностей встречных волн), обеспечивается более высокая точность отбраковки, поскольку обеспечивается прямая корреляционная связь между величиной обратного рассеяния и порогом захвата.Thus, due to the introduction of additional method steps (in particular, they additionally excite their own oscillations in the opposite direction in the ring resonator by installing a return mirror at the output mirror of the ring resonator and measure the temporal dependences of the intensities of the counterpropagating waves emerging from the ring resonator during longitudinal movement of the return mirrors at a distance exceeding half the wavelength of the laser radiation, and the threshold value of the capture band of the ring resonance as determined from measurements of the time dependency of the intensities of the counterpropagating waves) provides higher accuracy rejection as is provided a direct correlation between the magnitude of backscatter and capture threshold.

Claims (1)

Способ отбраковки кольцевых резонаторов лазерного гироскопа, заключающийся в том, что возбуждают в кольцевом резонаторе волны собственных колебаний с помощью излучения внешнего лазера и определяют величину порога полосы захвата кольцевого резонатора, по превышению допустимого значения которого принимают решение об отбраковке кольцевого резонатора, отличающийся тем, что дополнительно возбуждают в кольцевом резонаторе собственное колебание во встречном направлении путем установки у выходного зеркала кольцевого резонатора возвратного зеркала, и проводят измерение временных зависимостей интенсивностей встречных волн, выходящих из кольцевого резонатора, при продольном перемещении возвратного зеркала на расстояние, превышающее половину длины волны лазерного излучения, а величину порога полосы захвата кольцевого резонатора определяют по результатам измерений временных зависимостей интенсивностей встречных волн. The method of rejecting the ring resonators of the laser gyroscope, which consists in generating natural waves in the ring resonator using the radiation of an external laser and determining the threshold value of the capture band of the ring resonator, exceeding the permissible value of which they decide to reject the ring resonator, characterized in that in the ring resonator excite their own vibration in the opposite direction by installing a return oscillator at the output mirror of the ring resonator of the second mirror, and measure the time dependences of the intensities of the counterpropagating waves emerging from the ring resonator when the return mirror is longitudinally moved to a distance exceeding half the wavelength of the laser radiation, and the threshold value of the capture band of the ring resonator is determined from the results of measurements of the time dependences of the intensities of the counterpropagating waves.
RU2014124565/28A 2014-06-18 2014-06-18 Method to reject ring resonators of laser gyroscopes RU2570096C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124565/28A RU2570096C1 (en) 2014-06-18 2014-06-18 Method to reject ring resonators of laser gyroscopes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124565/28A RU2570096C1 (en) 2014-06-18 2014-06-18 Method to reject ring resonators of laser gyroscopes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2570096C1 true RU2570096C1 (en) 2015-12-10

Family

ID=54846426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014124565/28A RU2570096C1 (en) 2014-06-18 2014-06-18 Method to reject ring resonators of laser gyroscopes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2570096C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626725C1 (en) * 2016-04-08 2017-07-31 Публичное акционерное общество "Московский институт электромеханики и автоматики" (ПАО "МИЭА") Method for assembling ring resonator of laser gyroscope (versions)
RU2629704C1 (en) * 2016-04-14 2017-08-31 Акционерное общество "Серпуховский завод "Металлист" Method of measuring complex communication factors in ring resonators of laser gyroscopes
RU218489U1 (en) * 2022-11-08 2023-05-29 Акционерное общество "Серпуховский завод "Металлист" Device for measuring complex coupling coefficients in the ring cavity of a 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
US5208653A (en) * 1991-08-06 1993-05-04 Litton Systems, Inc. Multioscillator ring laser gyroscope adaptive digitally controlled cavity length control system
RU2045117C1 (en) * 1991-08-02 1995-09-27 Кравцов Николай Владимирович Method of active stabilization of frequency of radiation of ring laser
US6424419B1 (en) * 2000-07-28 2002-07-23 Northrop Grumman Corporation System and method for providing cavity length control of a ring laser gyroscope

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
RU2045117C1 (en) * 1991-08-02 1995-09-27 Кравцов Николай Владимирович Method of active stabilization of frequency of radiation of ring laser
US5208653A (en) * 1991-08-06 1993-05-04 Litton Systems, Inc. Multioscillator ring laser gyroscope adaptive digitally controlled cavity length control system
US6424419B1 (en) * 2000-07-28 2002-07-23 Northrop Grumman Corporation System and method for providing cavity length control of a ring laser gyroscope

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626725C1 (en) * 2016-04-08 2017-07-31 Публичное акционерное общество "Московский институт электромеханики и автоматики" (ПАО "МИЭА") Method for assembling ring resonator of laser gyroscope (versions)
RU2629704C1 (en) * 2016-04-14 2017-08-31 Акционерное общество "Серпуховский завод "Металлист" Method of measuring complex communication factors in ring resonators of laser gyroscopes
RU218489U1 (en) * 2022-11-08 2023-05-29 Акционерное общество "Серпуховский завод "Металлист" Device for measuring complex coupling coefficients in the ring cavity of a 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
JP2896782B2 (en) Pulse type lightwave distance meter
US8982332B2 (en) Distance measuring device and distance measuring method
JP6404656B2 (en) Method and apparatus for tracking / rocking the free spectral range of a resonator and its application to a resonator fiber optic gyroscope
JP2016136143A (en) Systems and methods for optical frequency comb-stimulated brillouin scattering gyroscope with rigid optical waveguide resonator
JP3911575B2 (en) Pulse-type optical rangefinder
JP2000205814A (en) Heterodyne interferometer
JPH1082858A (en) Optical range finder
JP2016048188A (en) Distance measuring apparatus
RU2570096C1 (en) Method to reject ring resonators of laser gyroscopes
US20020131048A1 (en) Method and system for stabilizing and demodulating an interferometer at quadrature
EP0366720A1 (en) Apparatus and method for sensing rotation rate and direction and for controlling cavity length
US11378401B2 (en) Polarization-maintaining fully-reciprocal bi-directional optical carrier microwave resonance system and angular velocity measurement method thereof
Strandjord et al. Resonator fiber optic gyro progress including observation of navigation grade angle random walk
JP2014102258A (en) Distance measuring apparatus and distance measuring method
RU2616348C2 (en) Laser gyro ring resonator adjustment method
US11133117B2 (en) Atomic interferometer system
JP7128516B2 (en) How to measure interference signals in dual comb spectroscopy
EP3327404B1 (en) Apparatus and method for diminishing bias error in resonant fiber optic gyroscopes
Grigor'yants et al. Laser optical fibre heterodyne interferometer with frequency indicating of the phase shift of a light signal in an optical waveguide
JPH03269302A (en) Absolute length measuring device
RU2629704C1 (en) Method of measuring complex communication factors in ring resonators of laser gyroscopes
RU160760U1 (en) DEVICE FOR MEASURING LIGHT ABSORPTION FACTOR IN MIRRORS OF A RING RESONATOR
RU138509U1 (en) INSTALLATION FOR MEASURING THE STATIC CAPTURE THRESHOLD IN THE ZEMEMAN RING LASER
Broslavets et al. Controlling the coupling of counterpropagating waves in a laser gyroscope with a nonplanar cavity when working with a Zeeman dither
RU218489U1 (en) Device for measuring complex coupling coefficients in the ring cavity of a laser gyroscope

Legal Events

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

Effective date: 20160619

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190312