FR2497570A1

FR2497570A1 - Gyroscope a laser

Info

Publication number: FR2497570A1
Application number: FR8124500A
Authority: FR
Inventors: Albert N Zampiello; James B Matthews
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1981-01-05
Filing date: 1981-12-30
Publication date: 1982-07-09
Also published as: GB2090697A; FR2497570B1; CH655207A5; DE3200040A1; DK164607B; BE891677A; DK164607C; CA1166732A; JPS6145399B2; NL192219B; NL8105496A; ES508500A0; NO163305B; ES8306873A1; IT8150010A0; FI80791C; SE8200013L; FI80791B; NO820004L; IT1172193B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES GYROSCOPES A LASER EN ANNEAU. UN GYROSCOPE A LASER COMPORTE NOTAMMENT UN CHEMIN FERME 16A-16F CONTENANT UN MILIEU AMPLIFICATEUR 26 PERMETTANT LA PROPAGATION D'ONDES ELECTROMAGNETIQUES DANS DES DIRECTIONS OPPOSEES ET AVEC DES FREQUENCES DIFFERENTES; DES ELECTRODES 12, 14 DESTINEES A FAIRE CIRCULER UN SEUL COURANT DE DECHARGE ELECTRIQUE DANS LE MILIEU AMPLIFICATEUR; ET UN CANAL 26 QUI RELIE DEUX POINTS DU CHEMIN FERME DE FACON A DIRIGER LE COURANT DE DECHARGE POUR QU'IL RENCONTRE LES ONDES EN CIRCULANT DANS LA MEME DIRECTION QUE CELLES-CI ET EN DIRECTION OPPOSEE. APPLICATION AUX CENTRALES A INERTIE.

Description

La présente invention concerne les gyroscopes à laser employant des ondes

de deux fréquences différentes, ou

plus, à l'intérieur d'une cavité de gyroscope à laser.

L'invention porte plus particulièrement sur l'annulation de l'effet d'entraînement Fresnel-Fizeau qui résulte du phéno-

mène de circulation de Langmuir qui, en l'absence de compen-

sation, produit une dérive du décalage du signal de sortie

du gyroscope.-

Les gyroscopes à laser font généralement intervenir deux ondes, ou plus, qui se propagent dans des directions opposées le long d'un chemin fermé comprenant un milieu qui présente un gain laser, de façon qu'une rotation du gyroscope autour d'un axe situé à l'intérieur du chemin fasse varier la longueur du chemin pour les ondes qui tournent en sens opposé, en fonction de la vitesse de rotation. Avec un dispositif à deux ondes ou deux fréquences, on a trouvé que pour les vitesses de rotation faibles, correspondant à une fréquence de

différence théorique de faible valeur, la fréquence de diffé-

rence de sortie réelle est égale à zéro ou est notablement inférieure à ce qu'on attendrait, à cause du phénomène connu sous le nom de verrouillage. On pense que le problème du verrouillage se manifeste à cause du couplage entre les ondes qui peut résulter d'un certain nombre de facteurs possibles, parmi lesquels la rétrodiffusion de l'énergie laser à partir

d'éléments situés dans le chemin laser, tels que des réflec-

teurs ou une structure produisant une dispersion de polarisa-

tion ou à partir de centres de diffusion situés à l'intérieur

du milieu amplificateur laser lui-même.

L'un des plus importants gyroscopes à laser qui ait été proposé et construit jusqu'à présent emploie quatre ondes groupées en deux paires, avec des sens de propagation opposés pour les deux paires. Les brevets U. S..3 741 657 et 3 854 819 décrivent et représentent des dispositifs de ce type. Dans

ces dispositifs à laser, on utilise une polarisation circu-

laire pour chacune des quatre ondes. La paire d'ondes, ou de faisceaux, qui se propagent en sens d'horloge comprend une

onde en polarisation circulaire à gauche et une onde en pola-

risation circulaire à droite, de même que la paire d'ondes qui se propagent en sens inverse d'horloge. Ce gyroscope à laser en anneau à quatre fréquences ou multi-oscillateur procure un moyen pour résoudre le problème du verrouillage qui est présent dans tous les gyroscopes à laserclassiques ou à deux fréquences. On peut décrire cette structure comme étant formée par deux gyroscopes à laser indépendants qui fonctionnent dans une seule cavité de résonateur stable, et partagent un chemin optique commun, mais sont décalés de façon statique dans des sens opposés par le même élément de décalage passif. Ensuite, le décalage s'annule dans le signal de sortie différentiel de ces deux gyroscopes, tandis que

tous les signaux éventuels générés par une rotation s'addi-

tionnent, ce qui évite les problèmes habituels dûs aux déri-

ves dans le décalage et donne une sensibilité double de celle d'un seul gyroscope à deux fréquences. Du fait qu'il

n'est pas nécessaire de faire osciller le décalage, le gyros-

cope ne passe jamais par le verrouillage. Il n'y a donc pas d'erreurs produites par l'oscillation susceptibles de limiter les performances de l'instrument. Pour cette raison, le gyroscope à quatre fréquences est de façon intrinsèque un

instrument à faible bruit, et il convient bien aux applica-

tions qui nécessitent une mise à jour rapide de la position

ou une résolution élevée.

La vitesse de la lumière qui se propage dans un

milieu en mouvement dépend de la vitesse du milieu en mouve-

ment. Dans un gyroscope à laser, un milieu en mouvement entraîne les fréquences lumineuses résonnantes ou les ondes

des faisceaux laser avec le milieu, ce qui produit un décala-

ge de fréquence qui simule effectivement une certaine vites-

se de rotation. Ce décalage de fréquence est l'effet d'en-

traInement Fresnel-Fizeau qui se traduit par un décalage du

signal de sortie du gyroscope.

Une décharge dans un gaz hélium-néon à l'intérieur

d'un gyroscope à laser constitue un tel milieu en mouvement.

Le phénomène de circulation de Langmuir, par lequel les ions lourds contenus dans le plasma sont plus fortement couplés que les électrons aux parois du tube à décharge dans un gaz, fait apparaître une circulation résultante de gaz dans le centre du tube vers la cathode, et une circulation de retour le long des parois dans la direction opposée. Il existe donc un gradient de vitesse élevé à l'intérieur du volume d'une

cavité de gyroscope à laser.

L'effet d'entraînement Fresnel-Fizeau a été l'une des premières sources d'erreur reconnues qui affectent les gyroscopes à laser à deux fréquences aussi bien que ceux à plus de deux fréquences. On a tenté dans l'art antérieur d'atténuer ou d'annuler cet effet d'entraînement au moyen d'une décharge divisée de façon parfaitement symétrique, ce qui fait qu'une source de courant électronique précis (appliqué aux deux anodes) est nécessaire pour maintenir l'égalité des courants électriques qui circulent dans chaque

moitié du chemin de décharge divisé, mais dans des direc-

tions opposées. Les fréquences lumineuses résonnantes qui se

propagent rencontrent les circulations de gaz qui sont éta-

blies par les courants de décharge divisés et l'effet d'en-

trainement d'un courant de décharge tend à annuler l'effet

d'entraînement de l'autre courant de décharge.

Une autre technique de l'art antérieur consiste à générer des courants modulés en amplitude, et de fréquence basse, et à les appliquer à chacune des deux anodes d'un

gyroscope à laser en anneau à deux fréquences, afin de pro-

duire une modulation de la vitesse de circulation dans la décharge dans un gaz qui conduit à une annulation de l'effet Fizeau. Cependant, cette technique nécessite des circuits électroniques d'importance considérable à l'extérieur de la

cavité optique du laser en anneau.

L'invention annule les effets d'entraînement Fresnel-Fizeau sur les fréquences lumineuses résonnantes, sans nécessiter deux anodes ni des circuits électroniques de

précision à l'extérieur de la cavité du laser en anneau.

L'invention consiste en un gyroscope à laser qui comporte un chemin fermé contenant un milieu amplificateur, pour la propagation de plusieurs ondes dans des sens opposés, chacune de ces ondes ayant une fréquence différente dans le

spectre électromagnétique, et un canal à l'intérieur du che-

min fermé qui établit un chemin pour un courant de décharge électrique entre une anode et une cathode, afin d'exciter le milieu amplificateur laser qui consiste en un mélange d'hélium et de néor. Le courant de décharge qui circule dans des parties du chemin fermé rencontre les différentes ondes dans la même direction et en direction opposée par rapport à

ces ondes, ce qui annule l'effet d'entraînement Fresnel-

Fizeau qui se manifesterait par ailleurs sous la forme d'un décalage du signal de sortie du gyroscope. De plus, plusieurs réflecteurs scnt incorporés dans le chemin fermé de façon à diriger les ondes pour les faire tourner dans le chemin, des

moyens magnéto-optiques établissent un décalage non récipro-

que pour les ondes électromagnétiques, et un chemin fermé non plan permet la propagation d'ondes en polarisation circulaire

à gauche et à droite.

Dans le mode de réalisation préféré, le canal se

trouve de préférence à l'intersection d'un premier plan con-

tenant une première partie des ondes électromagnétiques et d'un second plan contenant une seconde partie des ondes électromagnétiques. Un tel chemin fermé non plan établit une

séparation de fréquence entre les ondes en polarisation cir-

culaire à gauche et les ondes en polarisation circulaire à

droite. En plus de l'amélioration consistant dans l'annula-

tion de l'entraînement de Fresnel-Fizeau qui résulte d'un chemin de décharge à auto-compensation, le fait qu'il y ait un seul courant de décharge permet de réduire la taille de la cathode dans la cavité. On peut connecter en série les chemins de courant de décharge de deux cavités optiques ou anneaux laser, ou plus, ce qui permet de faire circuler le courant de décharge selon plusieurs axes ou dans plus d'un anneau laser en n'utilisant qu'une seule cathode et une seule anode. L'invention consiste également en un gyroscope à laser à axes multiples qui comporte deux chemins fermés, ou plus, ayant chacun un milieu amplificateur, pour assurer la propagation de plusieurs ondes dans des sens opposés, chacune de ces ondes situéesà l'intérieur d'un chemin fermé ayant une fréquence différence, des moyens destinés à exciter le milieu amplificateur laser en produisant un courant de décharge électrique entre une anode et une cathode dans le milieu qui consiste en un mélange d'hélium et de néon, des moyens qui dirigent le courant de décharge à l'intérieur de parties de chacun des chemins fermés, de façon qu'il rencontre les différentes ondes dans la même direction et en direction opposée par rapport à ces ondes, des moyens destinés à interconnecter les chemins fermés pour établir un chemin de

façon à faire circuler le courant de décharge entre les che-

mins fermés, et une structure de bloc de gyroscope qui com-

prend un ou plusieurs des chemins fermés. Plusieurs réflec-

teurs sont incorporés dans chacun des chemins fermés pour

diriger les ondes de façon à les faire tourner dans ces che-

mins; des moyens magnéto-optiques situés dans chaque chemin

établissent un décalage non réciproque pour les ondes élec-

tromagnétiques; et un chemin fermé non plan permet la pro-

pagation d'ondes en polarisation circulaire à gauche et en polarisation circulaire à droite. Les moyens qui dirigent le courant de décharge comprennent de préférence un canal qui relie deux points à l'intérieur de chacun des chemins, le long de l'intersection d'un premier plan contenant une première partie des ondes, et d'un second plan contenant une seconde partie des ondes. Un passage établit un chemin qui permet au courant de décharge unique de circuler entre les chemins fermés lorsqu'il est enfermé dans une seule structure

de bloc de gyroscope.

L'invention consiste en outre en un bloc de gyros-

cope à laser comportant deux, ou plus, chemins fermés séparés et indépendants, contenant chacun un milieu amplificateur

destiné à la propagation de plusieurs ondes électromagnéti-

ques dans des sens opposés, chacune des ondes contenues dans un chemin fermé ayant une fréquence différente, des moyens destinés à exciter le milieu amplificateur laser dans chaque chemin fermé en faisant circuler un seul courant électrique de décharge dans le milieu, entre une anode et une cathode, dans chaque chemin fermé, et des moyens destinés à diriger le courant de décharge unique à l'intérieur de parties de chacun des chemins fermés, pour qu'il rencontre les différentes ondes dans chacun des chemins fermés dans la même direction et en direction opposée par rapport à ces ondes. Plusieurs réflecteurs sont incorporés dans chacun des chemins fermés pour diriger les ondes de façon à les faire tourner dans ces chemins; des moyens magnéto-optiques situés dans chaque chemin établissent un décalage non réciproque pour les ondes électromagnétiques; et un chemin fermé non plan assure la propagation d'ondes en polarisation circulaire à gauche et en polarisation circulaire à droite. Les moyens de direction pour le courant de décharge comprennent de préférence un

canal qui relie deux points à l'intérieur de chacun des che-

mins, le long de l'intersection d'un premier plan qui con-

tient une première partie des ondes et d'un second plan qui

contient une seconde partie des ondes.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre de modes de réalisation et en se

référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une représentation isométrique d'un bloc optique de gyroscope à laser en anneau à un seul axe correspondant à l'invention;

La figure 2 est un graphique qui montre les carac-

téristiques fonctionnelles d'un gyroscope à laser en anneau multioscillateur représenté sur la figure I,

La figure 3 est un schéma synoptique d'un gyrosco-

pe à laser en anneau multi-oscillateur correspondant à l'in-

vention;

La figure 4 est un schéma d'une structure de cavi-

té de gyroscope à laser en anneau de type carré qui comporte un seul chemin de décharge dans un gaz à auto-compensation;

La figure 5 est un schéma d'une structure de cavi-

té de gyroscope à laser en anneau en forme de quadrilatère, constituant une forme préférée, qui comporte le chemin de décharge dans un gaz à autocompensation

La figure 6A est un schéma des circuits de déchar-

ge dans un gaz d'un gyroscope à laser en anneau utilisant un

réseau de polarisation à source de tension.

La figure 6B est un graphique montrant les courbes caractéristiques tension-courant pour les chemins de décharge dans un gaz désiré et non désiré, avec une droite de charge qui sélectionne un point de fonctionnement stable pour le

chemin de décharge désiré.

La figure 7A est un schéma des circuits de déchar-

ge dans un gaz d'un gyroscope à laser en anneau utilisant un réseau de polarisation à source de courant. La figure 7B est un graphique représentant les courbes caractéristiques tension-courant pour les chemins de décharge dans un gaz désiré et non désiré, avec une droite de charge qui sélectionne un point de fonctionnement stable

pour le chemin de décharge désiré.

La figure 8 est un schéma d'une structure de cavi-

té de gyroscope à laser en anneau de forme carrée qui montre la technique de l'art antérieur employant deux anodes pour former deux chemins de décharge dans un gaz; La figure 9 est une représentation isométrique d'un bloc optique de gyroscope à laser en anneau à deux axes, dans lequel l'invention est incorporée dans chacun des anneaux qui sont interconnectés, de façon à faire circuler un seul courant de décharge dans un gaz, d'une cathode vers une

anode.

La figure 10 est une représentation isométrique de deux chemins fermés de laser en anneau situés dans le même bloc optique, employant l'invention dans chaque anneau non plan. On va tout d'abord considérer la figure 1 sur laquelle on voit un schéma d'un bloc optique de gyroscope à laser, 10, qui comporte une anode 12, un passage d'anode 13, une cathode 14 à l'intérieur d'une cavité de cathode 17, un passage de cathode 15 et un chemin en forme d'anneau 16A, 16B, 16C, 16D, 16E et 16F pour les faisceaux laser, qui est établi par quatre réflecteurs 18, 20, 22 et 24. Un canal 28 placé entre le réflecteur 20 et le réflecteur 24, et en

série avec les chemins laser 16B et 16E, établit un seul che-

min de décharge dans un gaz à auto-compensation entre l'anode 12 et la cathode 14, pour un milieu amplificateur laser 26 qui consiste en un mélange de gaz hélium-néon. Un mélange

3He, 20Ne, et 22Ne dans le rapport de 8/0,53/0,47 est préfé-

rable, mais d'autres mélanges sont également utilisables. Le passage de cathode 15 établit un chemin de liaison entre les segments de chemin en anneau 16B et 16C et la cathode 14, et le passage d'anode 13 établit un chemin de liaison entre

les segments de chemin en anneau 16E et 16F et l'anode 12.

Le bloc de gyroscope 10 est de préférence cons-

truit en une matière ayant un faible coefficient de dilata-

tion thermique, comme une matière vitrocéramique, de façon à réduire au minimum les effets de changements de température sur un gyroscope à laser. Une matière du commerce préférée est vendue sous la marque Cer-Vit, référence C-101, par la firme Owens-Illinois Company. On peut également utiliser la

matière Zerodur de la firme Schott.

Le bloc de gyroscope à laser pour le mode de réa-

lisation préféré, employant quatre ondes ou fréquences,

fonctionne de la manière décrite dans les brevets précités.

Les ondes laser électromagnétiques se propagent dans le che-

min en anneau fermé 16A, 16B, 16C, 16D, 16E et 16F. La figu-

re 2 montre une courbe de gain d'un milieu laser, avec l'in-

dication des positions des fréquences des quatre ondes. Les

ondes ayant les fréquences f1 et f4 circulent en sens d'hor-

loge, tandis que les ondes ayant les fréquences f2 et f3 circulent en sens inverse d'horloge. Les quatre ondes sont toutes de préférence polarisées de façon circulaire, les ondes ayant les fréquences f1 et f2 sont en polarisation circulaire à gauche et les ondes ayant les fréquences f3 et

f4 sont en polarisation circulaire à droite.

En considérant la figure 1, on voit que le chemin laser en anneau comprend une première section de segments d'anneau 16A, 16E et 16F disposés dans le plan XZ et une

seconde section de segments d'anneau 16B, 16C et 16D dispo-

sés dans le plan YZ. Un canal 28 est placé à l'intersection de ces deux plans. Par sa nature même, cet anneau non plan

ne permet la propagation que d'ondes en polarisation circu-

laire, sans utiliser un rotateur à cristal. La disposition

des réflecteurs 18-24 dans le chemin en anneau 16A-16F pro-

duit une modification de phase qui modifie les fréquences de résonance des ondes. Le résultat, qui apparait sur la figure 2, est que les ondes en polarisation circulaire à gauche (f1

et f2) ont une fréquence de résonance différente de la fré-

quence de résonance des ondes en polarisation circulaire à droite (f3 et f4). Ce résonateur en anneau non plan pour ondes électromagnétiques est représenté et décrit dans le brevet U.S. 4 110 045. En se reportant maintenant à la figure 3, on voit un rotateur de Faraday 30, dans un segment d'un chemin laser en anneau, entre les réflecteurs 18 et 20. Ce dispositif magnéto-optique non réciproque produit un décalage de retard

de phase pour les ondes de n'importe quel sens de polarisa-

tion circulaire se propageant en sens d'horloge, qui est

différent de celui relatif aux ondes de polarisation simi-

laire qui se propagent en sens inverse d'horloge. La combi-

naison des réflecteurs 18-24 et du rotateur de Faraday 30 est telle que le résonateur en anneau permet la propagation d'ondes ayant des fréquences d'oscillation qui sont celles représentées sur la figure 2. Il existe cependant d'autres

moyens permettant d'obtenir les mêmes résultats que le rota-

teur de Faraday. L'un de ces moyens utilisant l'effet Zeeman

est décrit dans le brevet U.S. 4 229 106.

Le chemin optique de gyroscope à laser 16A-16F est représenté sur la figure 3 avec des connexions à des éléments optiques et électroniques périphériques du gyroscope à

laser. L'alimentation à haute tension 34 applique une ten-

sion négative élevée sur la cathode 14 et une tension néga-

tive élevée au circuit d'attaque de transducteur piézoélec-

trique 38. Un circuit électronique de commande de décharge 36, dans la ligne de l'anode 12, assure la régulation du courant qui circule de l'anode vers la cathode, pour le maintenir à une valeur fixe et constante. Différents blocs de gyroscope nécessitent différentes valeurs de courant de cathode, en fonction des pertes optiques à l'intérieur du

bloc de gyroscope particulier.

Le dispositif de commande de longueur de chemin consiste en un réseau de réaction qui maintient une longueur de chemin optique optimale et constante dans la cavité de gyroscope. Il comprend le détecteur préamplificateur 42, le circuit de commande de longueur de chemin-40 et le circuit électronique de commande de transducteur piézoélectrique à

haute tension, 38. La longueur du chemin optique est comman-

dée au moyen d'un réflecteur 22 qui est monté sur un trans-

ducteur piézoélectrique 31. Le circuit d'attaque à haute tension fait fonctionner le transducteur piézoélectrique 31 avec une tension appliquée qui varie de O V à 400 V. Du fait que des points ou des modes de fonctionnement stables apparaissent pour des intervalles de longueur de chemin égaux à la moitié de la longueur d'onde laser, on choisit normalement le mode le plus proche du centre de la dynamique

du transducteur en tant que point de fonctionnement perma-

nent. Le détecteur préamplificateur 42 sépare les signaux alternatifs et les signaux continus qui proviennent de l'optique de sortie 32. Les signaux continus sont utilisés

pour la commande de longueur du chemin. Les signaux alterna-

tifs sont des ondes sinusoidales qui représentent l'informa-

tion de sortie du gyroscope, et ils sont émis vers le cir-

cuit de traitement de signal 44, dans lequel ils sont con-

vertis en deux trains d'impulsions numériques (f-If2 et f3-f4), avec une impulsion produite pour chaque cycle dans les signaux de tension entrants. La commande de longueur du chemin est décrite de façon complète dans Le brevet U.S.

4 108 553.

L'optique de sortie 32 extrait une partie de cha-

que faisceau qui circule dans la cavité laser pour produire les deux signaux de sortie f1 f2 et f3-f4, chacun d'eux représentant la différence de fréquence entre des paires d'ondes ayant le même sens de polarisation circulaire à l'intérieur de la cavité, comme le montre la figure 2. Le

réflecteur de sortie 18 comporte un revêtement de transmis-

sion d'un côté et un revêtement de division de faisceau de l'autre côté. Les deux revêtements sont d'un type classique

utilisant des empilements en quart d'onde de TiO2 et SiO2.

Le revêtement de division de faisceau transmet la moitié de l'intensité incidente et il réfléchit l'autre moitié. On

utilise un prisme rétroréfléchissant pour obtenir un batte-

ment entre les deux faisceaux. Ce prisme à angle droit est

fabriqué en quartz fondu et il comporte des faces réfléchis-

1i santes argentées. On utilise un revêtement diélectrique entre l'argent et le quartz fondu pour obtenir une erreur de phase minimale au moment de la réflexion. On utilise une lame quart d'onde suivie par des polariseurs à lame pour séparer les quatre fréquences présentes dans chaque faisceau.

On utilise un coin optique entre le prisme rétroréfléchis-

sant et la lame quart d'onde pour obtenir l'angle d'inci-

dence désiré. Une lame de verre de couvercle de photodiode (munie d'un revêtement antiréfléchissant sur un côté) et un bottier de photodiode terminent l'optique de sortie 32. On

utilise un adhésif optique (qui est durci à l'aide de lumiè-

re ultraviolette) entre les diverses faces en contact, pour

assurer l'adhérence et réduire au minimum les réflexions.

L'optique de sortie est décrite de façon complète dans le

brevet U.S. 4 141 651.

La dispersion du milieu amplificateur laser affec-

te les performances d'un gyroscope à laser en anneau, par

des effets statiques et des effets du milieu en mouvement.

Les effets statiques qui consistent dans la sensibilité du décalage du gyroscope à laser en anneau vis-à-vis de la température et de la commande de longueur du chemin, à cause de la dispersion, peuvent être éliminés par un choix approprié d'un mélange d'isotopes de néon et d'un point de

fonctionnement asservi à partir de la discordance d'inten-

sité, pour la commande de longueur du chemin. Le plus impor-

tant effet dû au mouvement du milieu est produit par la

décharge dans le gaz hélium-néon excité par un courant con-

tinu, qui entraîne des décalages de fréquence de la réso-

nance laser, qu'on appelle entraînement Fresnel-Fizeau. Cet effet d'entraînement Fresnel-Fizeau résulte du phénomène de

circulation de Langmuir, selon lequel les ions lourds con-

tenus dans un plasma sont plus fortement couplés que les électrons aux parois d'un tube à décharge dans un gaz, ce qui entraîne une circulation résultante de gaz au centre du tube, vers la cathode, et une circulation de retour le long

des parois, dans la direction opposée.

Conformément à l'invention, on établit un chemin ou un canal supplémentaire 28, comme le montre la figure 1, dans le bloc de gyroscope 10, ce qui a pour effet d'établir un chemin de courant de décharge dans un gaz, à faible résistance et à auto-compensation, qu'on appelle le chemin en Z, 16E, 28 et 16B. Le chemin en Z comprend deux segments 16B et 16E du chemin de l'anneau laser en série avec le canal 28. La figure 3 montre que ce chemin en Z permet la circulation d'un seul courant électrique de décharge I dans la même direction et dans une direction opposée, par rapport aux ondes laser, ce qui conduit à l'annulation de l'effet

d'entraînement Fresnel-Fizeau.

En considérant maintenant la figure 4, on voit qu'il y a trois chemins de courant de décharge possibles, qui sont branchés en parallèle, au point de vue électrique,

entre l'anode 12 et la cathode 14, dans ce schéma de gyros-

cope à laser en anneau de forme carrée. Il s'agit des che-

mins BCE, AGF et AD!r Pour les conditions dans lesquelles C=G et A=E, BCE=AGF et les caractéristiques électriques de BCE sont les mêmes que celles de AGF. Par conséquent, la décharge doit être établie le long du chemin désiré ADE, et non le long d'un chemin non désiré BCE (ou AGF). Si pendant le déclenchement de la décharge, le claquage ne se produit que dans un seul de ces chemins, ce chemin peut être rendu

stable par une conception appropriée d'un circuit de pola-

risation externe. Si le claquage se produit à la fois dans le chemin désiré et dans le chemin non désiré, le chemin ayant la plus faible résistance peut être sélectionné par

le circuit de polarisation externe, à condition que ces che-

mins aient des résistances suffisamment différentes. Cette condition de résistance peut être remplie par le choix approprié de la configuration géométrique du chemin de décharge désiré, comme les diamètres et les longueurs des

passages du chemin.

La condition de résistance peut être satisfaite de

la manière suivante. On désigne par r un coefficient de pon-

dération qui dépend de la configuration géométrique du segment de chemin D par rapport à celle du coté C, et qui pondère la résistance de D par rapport à la résistance du coté C, de façon qu'on ait: C=rD. La condition qu'un chemin de décharge désiré ait une résistance inférieure à celle d'un chemin de décharge non désiré est satisfaite si: A + rD + E < B + C + E Du fait que C = A + B ou B = C - A, on a: A + rD + E < C -A + C + E ou A + rD + E < 2C + E - A Si A = E, on a: 2A + rD < 2 C Si D est tel que r = 1/ \f et si on reporte les valeurs de r et D, avec D = C/r, on obtient: 2A + 1/a (- 2 C) < 2C

2A + C < 2C

ce qui donne la condition limite 2A, C. La figure 5 montre une représentation schématique d'une configuration de gyroscope à laser en anneau du type losange. La longueur du chemin de décharge qui satisfait lacondition désirée mentionnée précédemment est la suivante: A + rD + E < B + C + E Si A = E et B = C - A, on a: A + rD + A < C - A + C + E 2A + rD < 2C et si r = 1/ i et D, C/r: 2A + 1/ i ( V C) < 2C ou 2A = C, ce qui est la même condition limite que pour

la configuration de gyroscope du type carré qui est repré-

sentée sur la figure 4. Cependant, sur la figure 5, le segment D peut être plus court qu'un c8té C, ce qui fait qu'on peut donner au segment D une résistance inférieure ou égale à la résistance de C, grâce à quoi il devient possible d'augmenter la longueur des segments d'anneau A et E, pour

obtenir des avantages accrus en ce qui concerne l'amplifica-

tion laser, tout en maintenant une résistance globale qui

est inférieure à la résistance du chemin non désiré. La figu-

re 6A représente un circuit de polarisation pour le chemin de décharge. Le réseau de polarisation à source de tension 90 comprend une source de tension de polarisation Vb en série avec une diode de blocage de courant D1 et une résistance de

polarisation Rb qui est connectée à l'anode 12 d'un disposi-

tif à décharge. Une source de tension de démarrage Vs est branchée en série avec un côté d'un interrupteur S1, et l'autre cCté de cet interrupteur est connecté à une diode de

blocage de courant D2, en série avec une résistance Rs.

L'autre côté de la résistance Rs est également connecté à

l'anode 12. La cathode 14 du dispositif à décharge est con-

nectée au côté négatif des deux sources de tension Vb et Vs b s Deux chemins de décharge possibles, A et B, sont représentés

entre l'anode 12 et la cathode 14, avec leurs courants res-

pectifs IA et I. A est le chemin de décharge désiré et B

est le chemin de décharge non désiré. Les relations géomé-

triques pour les chemins de décharge sont telles que leurs

caractéristiques tension-courant (V-I) respectives présen-

tent la relation qui est indiquée sur la figure 6B.

En considérant la figure 6A, on voit que si aucu-

ne décharge n'existe pour t < 0, et si on suppose que la

source de tension de démarrage Vs produit une tension suffi-

samment élevée pour que le claquage ait lieu dans les deux chemins A et B, à l'instant t 0, lorsque l'interrupteur est fermé, les deux chemins manifestent le claquage et le courant de décharge résultant est fourni à la fois par Vs et Vb. Les deux chemins de décharge A et B doivent fonctionner

sous la même tension de décharge Vd, avec Ib + Is = IA + IB-

Lorsque l'interrupteur est ouvert, le chemin de décharge désiré est maintenu par la source de tension de polarisation Vb et par la résistance de polarisation Rb si la droite de charge pour ce circuit de polarisation coupe la courbe V-I du chemin A, sur la figure 6B, à un point de fonctionnement stable. Deux courbes V-I sont représentées sur la figure 6B pour les chemins A et B, en compagnie des droites de charge

pour les réseaux de démarrage et de polarisation. La condi-

tion de stabilité du circuit résultant est que la droite de charge de polarisation coupe la courbe V-I à un point pour de de lequel on ait Rb + d > 0, en désignant par d la pente de la courbe V-I au point d'intersection. Avec le circuit de la figure 6A, on obtient une décharge stable fonctionnant au point P sur la figure 6B, avec un courant de décharge égal à "i" et une chute de tension de décharge égale à "e". Aucun point d'intersection n'existe entre la droite de charge et la courbe B et, par conséquent, aucune décharge ne peut être

maintenue dans ce chemin non désiré.

Le réseau de polarisation à source de tension 90 qui est représenté sur la figure 6A peut être remplacé par un réseau de polarisation à source de courant 92 qui est représenté sur la figure 7A. Un réseau de polarisation à source de courant est préférable pour un gyroscope à laser, afin de commander le courant qui circule dans le chemin laser. Ce réseau de polarisation consiste en une source de tension Vb en série avec la combinaison en parallèle d'une

diode zener V et d'un circuit de source de courant impar-

faite qui produit un courant constant ICs lorsqu'il fonction-

ne à l'intérieur de sa dynamique. La diode Vz limite à une valeur de sécurité la tension maximale aux bornes de la source de courant. Une diode D branchée en série avec la

source de courant a pour but de bloquer le courant inverse.

Une source de tension Vs en série avec un interrupteur S1 et une résistance Rs fournit la tension de démarrage pour le

dispositif à décharge. Une diode D2 en série avec la résis-

* tance Rs constitue une autre diode de blocage du courant

inverse et une résistance Rb est la résistance de polarisa-

tion destinée à établir la droite de charge de fonctionne-' ment appropriée. La dynamique du réseau de polarisation à source de courant 92 est égale à (V1 - V2), comme le montre la figure 7B. Au-delà de la dynamique qu'offre la source de courant, c'est-à-dire pour une tension supérieure à V1 ou inférieure à V2, le circuit de polarisation ressemble à une source de tension et peut être représenté approximativement par une source de tension en série avec la résistance de

polarisation Rb. Le circuit de polarisation qui est repré-

senté sur la figure 7A procure un fonctionnement stable au point Q pour le chemin de charge désiré A, après'la séquence

de démarrage.

La figure 8 représente une technique de décharge

divisée de l'art antérieur pour annuler les effets d'entraî-

nement Fresnel-Fizeau en utilisant deux anodes 60 et 62 et une cathode 64. Une source précise de courant électronique

est nécessaire pour maintenir l'égalité des courants élec-

triques de décharge IA1 et IA2 dans chaque chemin anode-

cathode. Ces courants doivent être appariés avec précision

sur la plage de température. Les ondes lumineuses se propa-

geant en sens d'horloge et en sens inverse d'horloge passent dans les deux circulations de gaz qui sont établies par les ccurants de décharge I, 1 et IA2. Du fait que les courants

circulent dans chaque chemin anode-cathode dans des direc-

tions opposées, par rapport aux directions des ondes lumineu-

ses qui se propagent, l'effet d'entraînement Fresnel-Fizeau de l'un tend à annuler l'effet d'entraînement Fresnel-Fizeau

de l'autre. Cependant, l'invention apporte les perfectionne-

ments qui consistent en ce qu'il n'est pas nécessaire de dis-

poser de deux courants appariés de façon précise, et en ce qu'il suffit de la moitié du courant de cathode total

(IAi+IA2) pour maintenir le même gain optique pour un gyros-

cope à laser en anneau. Comme le montre la figure 5, il existe un seul chemin de courant de décharge 16E, 28 et 16B, c'est-à-dire le chemin en Z, qui est constitué par les segments A + D + E. Ce perfectionnement consistant en un courant de cathode réduit entraîne une diminution de moitié de l'aire de la cathode, ce qui permet de construire des cathodes plus petites, et donc une structure ou un bloc

optique de gyroscope à laser plus petit.

En considérant maintenant la figure 9, on voit que

la technique utilisant pour le courant de décharge le che-

min en Z à auto-compensation permet également de réduire le

nombre d'électrodes nécessaires pour un gyroscope multi-

axe. Par exemple, comme le montre la figure 9, un gyroscope à laser en anneau du type losange à deux axes, incorporé dans une seule structure de bloc 70, utilise une seule ancde

et une seule cathode. Un premier anneau laser 16A-16F, com-

portant le chemin en Z.16E, 28, 16A représenté sur la figure

1, est incorporé dans le bloc de gyroscope 70, comme le mon-

tre la figure 1, en compagnie d'un second anneau laser qui est défini par les segments O80A, 80B, 80C, 80D, 80E et 80F et qui comporte également un chemin de ccurant de décharge en Z défini par les segments d'anneau 80B et 80E en série

avec un canal 82. Un milieu amplificateur laser 26 consis-

tant en un mélange de gaz hélium-néon, comme décrit précé-

demment, est placé dans les chemins des anneaux laser. Le bloc 70 qui comporte le premier anneau et le second anneau ne comprend qu'une seule anode 84 avec un passage d'anode 85 et une seule cathode 14, située à l'intérieur d'une cavité de cathode 17, avec un passage de cathode 15. Un passage

supplémentaire 86 établit un chemin de liaison entre le pre-

mier anneau et le second anneau, ce qui permet de faire cir-

culer un seul courant de décharge de l'anode 84 vers la cathode 14, par les chemins de décharge 85, 80E, 82, 80B, 86, 16E, 28, 16B et 15. Le second anneau 80A-80F comprend quatre réflecteurs 72, 74, 76 et 78 destinés à produire des ondes laser dans le second chemin en anneau. Il comprend également un dispositif magnéto-optique (non représenté) tel

qu'un rotateur de Faraday, comme il a été décrit précédem-

ment pour le premier anneau. L'effet d'entraînement Fresnel-

Fizeau est annulé dans le second anneau laser 80A-80F par le fait que le courant de décharge circule de l'anode 84 vers la cathode 14 dans des directions opposées, dans les

segments de chemin laser 80E et 80B, par rapport à la direc-

tion de propagation des ondes lumineuses dans ces segments, et ce courant de décharge est suffisant pour maintenir le gain optique de chaque anneau dans le gyroscope à laser en anneau à deux axes. Le perfectionnement important qu'apporte l'utilisation d'un seul chemin de courant de décharge dans un bloc de gyroscope à axes multiples consiste en ce qu'on

peut incorporer au moins deux anneaux dans un bloc de gyros-

cope ayant la même taille qu'un bloc de gyroscope à laser en anneau à un seul axe, et en ce qu'on peut utiliser une cathode de même taille que dans ce bloc de gyroscope à laser

à un seul axe. -

En considérant maintenant la figure 10, on voit deux anneaux de gyroscope à laser non plans et indépendants, dans une seule structure de bloc 100. Ce-bloc de gyroscope est similaire au bloc de gyroscope qui est représenté sur la figure 1, ne montrant qu'un seul anneau laser 16A-16F, à l'exception du fait que le bloc de la figure 10 contient un second anneau laser indépendant 110A-110F qui comprend quatre réflecteurs 102, 104, 106, 108, une anode 114, un passage d'anode 116, une cathode 118 et un passage de cathode 120. De plus, ce second anneau laser comporte un chemin de courant de décharge en Z entre l'anode 114 et la cathode 118, et ce chemin est défini par des segments d'anneau 110OB et 110OE en série avec le canal 112. Un milieu amplificateur laser 122 est également placé dans le second anneau et il consiste en un mélange de gaz hélium-néon,

comme décrit précédemment.

Le fonctionnment multifréquence de chaque laser en anneau représenté sur la figure 10 est identique à celui décrit précédemment pour le laser en anneau unique de la figure 1. Bien que ceci ne soit pas représenté sur la figure 10, un dispositif magnéto-optique non réciproque, tel qu'un rotateur de Faraday 30, représenté sur la figure 3 et décrit précédemment, est un élément nécessaire de chacun des chemins fermés de laser en anneau représentés sur la figure , et connu de l'homme de l'art. Un avantage d'un bloc de gyroscope comportant deux lasers en anneau indépendants, comme celui représenté sur la figure 10, par rapport à un bloc de gyroscope comportant deux lasers en anneau reliés de façon à faire crculer un seul courant de décharge, ne nécessitant qu'une seule anode et une seule cathode, comme celui représenté sur la figure 9, consiste en ce qu'on

obtient une fiabilité plus élevée, par redondance.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent être apportées au dispositif décrit et représenté,

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

- REVENDICATIONS -

1. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un gyroscope à laser comportant un chemin fermé (16A, 16B, 16C, 16D, 16E, 16F) dans lequel se trouve un milieu amplificateur (26) permettant

la propagation d'un ensemble d'ondes dans des direc-

tions opposées, ces ondes étant situées par exemple dans le spectre électromagnétique, chacune de ces ondes ayant une fréquence différente: des moyens (12, 14,34,36) destinés à exciter le milieu amplificateur laser en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans le milieu; et des moyens (28) destinés à diriger ce courant de décharge unique de façon qu'il circule dans des parties du chemin en rencontrant l'ensemble d'ondes dans la même direction et dans une

direction opposée, par rapport aux ondes.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24) incorporés dans ce chemin fermé de façon à diriger les ondes électromagnétiques

pour les faire tourner dans le chemin.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens qui dirigent le courant de décharge unique comprennent un canal (28)

dans le gyroscope qui relie deux points du chemin fermé.

4. Dispositif suivant l'une quelconque

des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il

comporte en outre des moyens magnéto-optiques (30) destinés à établir un décalage non réciproque pour les

ondes électromagnétiques.

5. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 2 et 4, caractérisé en ce qu'une partie

des ondes électromagnétiques est contenue dans un premier plan (XZ) et une seconde partie des ondes électromagnétiques est contenue dans un second plan

(YZ) qui coupe le premier.

6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens qui dirigent le courant de décharge unique comprennent un canal (28) dans le

gyroscope qui relie deux points du chemin fermé.

7. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un bloc de gyroscope à laser

comportant un chemin fermé (16A-16F) qui contient un-

milieu amplificateur permettant la propagation d'un ensemble d'ondes dans des directions opposées, chacune de ces ondes ayant une fréquence différente; un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24) incorporés dans le chemin fermé de façon à diriger les ondes électromagnétiques pour les faire tourner dans le chemin; des moyens magnéto-optiques (30) destinés à établir un décalage non réciproque pour les ondes électromagnétiques, le chemin fermé consistant en un anneau non plan qui comporte plusieurs segments d'anneau; des moyens (12,14, 34,36) destinés à exciter le milieu amplificateur laser en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu; et des moyens (28) destinés à diriger le courant de décharge unique pour le faire circuler dans des parties du chemin, en rencontrant l'ensemble d'ondes dans la même direction et en direction

opposée, par rapport aux ondes.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'excitation de courant de décharge comprennent une anode (12) et une cathode (14) destinées à être connectées à une source

de polarisation (90,92).

9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens qui dirigent le courant de décharge comprennent un canal (28) dans le bloc de

gyroscope qui relie deux points du chemin fermé.

10. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un bloc de gyroscope à laser (10) comportant un chemin fermé (16A-16F) qui contient un milieu amplificateur permettant la propagation d'un ensemble d'ondes dans des directions opposées, chacune de ces ondes ayant une fréquence différente; un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24) incorporés dans le chemin fermé de façon à diriger les ondes électromagnétiques pour les faire tourner dans le chemin; des moyens magnéto-optiques (30) destinés à établir un décalage non réciproque pour les ondes électromagnétiques; des moyens (12,14,34,36) destinés à exciter le milieu amplificateur laser en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu; une partie des ondes électromagnétiques étant contenue dans un premier plan (XZ) tandis qu'une seconde partie des ondes électromagnétiques est contenue dans un second plan (YZ) qui coupe le premier; et un canal (28) dans le bloc de gyroscope le long de l'intersection des premier et second plans, qui établit un chemin pour le courant de décharge.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le canal (28) est placé en série avec un premier segment du chemin fermé dans le premier plan (XZ) et en série avec un second segment du chemin fermé dans le second plan (YZ), et il établit un chemin entre une anode (12) et une cathode (14), pour faire

circuler le courant de décharge unique.

12. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un gyroscope à laser qui comporte deux chemins fermés (16A-16F; 80A-80F) ou plus, chacun d'eux contenant un milieu amplificateur (26) permettant la propagation d'un ensemble d'ondes, situées par exemple dans le spectre électromagnétique, dans des directions opposées, chacune des ondes qui se propagent dans un chemin fermé ayant une fréquence différente; des moyens (84,14) destinés à exciter le milieu amplificateur laser (26) en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu; des moyens (28,82) destinés à diriger le courant de décharge unique dans des parties de chacun des chemins fermés, de façon qu'il rencontre l'ensemble d'ondes dans chacun des chemins fermés dans la même direction et en direction opposée, par rapport aux ondes; et des moyens (86) qui relient les chemins fermés de façon à établir un chemin pour faire circuler le courant de

décharge entre les chemins fermés.

13. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un gyroscope à laser comportant deux chemins fermés (16A-16F; 80A-80F) ou plus, chacun d'eux contenant un milieu amplificateur (26) permettant la propagation d'un ensemble d'ondes dans des directions opposées, chacune des ondes se propageant dans un chemin fermé ayant une fréquence différente; un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24; 72,74,76,78) incorporés dans chacun des chemins fermés de façon à diriger les ondes électromagnétiques pour les faire tourner dans ces chemins; des moyens (84,14) destinés à exciter le milieu amplificateur laser (26) en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu; des moyens (28,82) destinés à diriger le courant de décharge unique dans des parties de chacun des chemins fermés de façon qu'il rencontre l'ensemble d'ondes dans la même direction et en direction opposée par rapport à ces ondes; et des moyens (86) destinés à relier les chemins fermés pour établir un chemin permettant la circulation

du courant de décharge entre les chemins fermés.

14. Dispositif caractérisé en ce qu'il

comprend, en combinaison: un gyroscope à laser com-

portant deux chemins fermés (16A-16F; 80A-80F) ou plus, chacun d'eux contenant un milieu amplificateur (26) permettant la propagation d'un ensemble d'ondes dans des directions opposées, chacune des ondes se propageant dans un chemin fermé ayant une fréquence différente; un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24; 72,74,76,78) incorporés dans chacun des chemins fermés de façon à diriger les ondes électromagnétiques pour les faire tourner dans ces chemins; des moyens magnéto-optiques destinés à établir un décalage non réciproque pour les ondes électromagnétiques dans chacun des chemins fermés; des moyens (84,14) destinés à exciter le milieu amplificateur laser en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu; des moyens (28,82) destinés à diriger le courant de décharge unique dans des parties de chacun des chemins fermés de façon qu'il

rencontre l'ensemble d'ondes dans la même direction et.

en direction opposée, par rapport aux ondes; et des moyens (86) destinés à relier les chemins fermés pour établir un chemin permettant la circulation du courant

de décharge entre les chemins fermés.

15. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un bloc de gyroscope à laser (70) comportant deux chemins fermés (16A-16F; 80A80F) ou plus, chacun d'eux contenant un milieu amplificateur (26) permettant la propagation d'un ensemble d'ondes dans des directions opposées, chacune de ces ondes ayant une fréquence différente; un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24; 72,74,76,78) dans chacun des chemins fermés, destinés à diriger les ondes électromagnétiques pour les faire tourner dans ces chemins; des moyens magnéto-optiques destinés à établir

un décalage non réciproque pour les ondes électro-

magnétiques dans chacun des chemins fermés, chacun de ces chemins fermés comprenant un anneau non plan qui comprend un ensemble de segments d'anneau; des moyens (84,14) destinés à exciter le milieu amplificateur laser en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu; des moyens (28,82) destinés à diriger le courant de décharge unique dans des parties de chacun des chemins fermés de façon qu'il rencontre l'ensemble d'ondes dans la même direction et en direction opposée par rapport aux ondes; et des moyens (86) destinés àPrelier les chemins fermés pour établir un chemin permettant la circulation du courant

de décharge entre les chemins fermés.

16. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 7 et 15, caractérisé en ce que chacun

des anneaux non plans comprend des segments d'anneau

d'égale longueur entre les réflecteurs.

17. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un bloc de gyroscope à laser (70) comportant deux chemins fermés (16A-16F; A-80F) ou plus, chacun d'eux contenant un milieu amplificateur (26) permettant la propagation d'un ensemble d'ondes dans des directions opposées, chacune de ces ondes ayant une fréquence différente; un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24; 72,74,76,78) incorporés dans chacun des chemins fermés de façon à diriger les ondes électromagnétiques pour les faire tourner dans ces chemins; des moyens magnéto-optiques destinés à établir un décalage non réciproque pour les ondes électromagnétiques dans chacun des chemins fermés; des moyens (84,14) destinés à exciter le milieu amplificateur laser en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu, une partie des ondes électromagnétiques qui se propagent dans chacun des chemins fermés étant contenue dans un premier plan tandis qu'une seconde partie des ondes électromagnétiques est contenue dans un second plan qui coupe le premier; un canal (28,82) dirigé le long de l'intersection des premier et second plans qui se coupent, dans chacun des chemins fermés dans le bloc de gyroscope, de façon à établir un chemin permettant la circulation du courant de décharge; et des moyens (86) destinés à relier les chemins fermés pour établir un chemin permettant la circulation du courant de

décharge entre les chemins fermés.

18. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un bloc de gyroscope à laser (100) comportant deux chemins fermés (16A-16F; 11OA110F)

ou plus, chacun d'eux contenant un milieu amplifi-

cateur (26,122) permettant la propagation d'un ensemble

d'ondes, situées par exemple dans le spectre électro-

magnétique, dans des directions opposées, chacune des ondes se propageant dans un chemin fermé ayant une fréquence différente; des moyens (12,14; 114,118) destinés à exciter le milieu amplificateur laser contenu dans chacun des chemins fermés en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu; et des moyens (28,112) destinés à diriger le courant de décharge unique dans des parties de chacun des chemins fermés de façon qu'il rencontre l'ensemble d'ondes dans chacun des chemins fermés dans la même direction et en

direction opposée par rapport à ces ondes.

19. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un bloc de gyroscope à laser

(100) comportant deux chemins fermés (16A-16F; 11QA-

F) ou plus, chacun d'eux comportant un milieu amplificateur (26,122) permettant la propagation d'un ensemble d'ondes dans des directions opposées, chacune des ondes se propageant à l'intérieur d'un chemin fermé ayant une fréquence différente; un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24; 102,104,106,108) incorporés dans chacun des chemins fermés, de façon à diriger les ondes électromagnétiques pour les faire tourner dans ces chemins; des moyens (12,14,114,118) destinés à

exciter le milieu amplificateur laser en faisant circu-

ler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu; et des moyens (28,112) destinés à diriger le courant de décharge unique dans des parties de chacun des chemins fermés de façon qu'il rencontre l'ensemble d'ondes dans la même direction et en direction opposée,

par rapport aux ondes.

20. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaisQn: un bloc de gyroscope à laser (100) comportant deux chemins fermés (16A-16F; 110A110F) ou plus, chacun d'eux contenant un milieu amplificateur (26,122) permettant la propagation d'un ensemble d'ondes dans des directions opposées, chacune des ondes se propageant dans un chemin fermé ayant une fréquence différente; un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24; 102,104, 106,108) incorporés dans chacun des chemins fermés de fa-on à diriger les ondes électromagnétiques pour les faire tourner dans ces chemins; des moyens magnéto-optiques destinés à établir

un décalage non réciproque pour les ondes électro-

magnétiques dans chacun des chemins fermés; des moyens

(12,14;114,118) destines à exciter le milieu amplifi-

cateur laser en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu; et des moyens (28, 112) destinés à diriger le courant de décharge unique à l'intérieur de parties de chacun des chemins fermés de façon qu'il rencontre ltenseb)le d'ondes dans la même direction et en direction opposée, par rapport

aux ondes.

21. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 13,14, 19 et 20, caractérisé en ce

qu'une partie des ondes électromagnétiques se propageant dans chacun des chemins fermés est contenue dans un

premier plan et une seconde partie des ondes électro-

magnétiques est contenue dans un second plan qui

coupe le premier.

22. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un bloc de gyroscope à laser (100) comportant deux chemins fermés (16A-16F; 11OA110F) ou plus, chacun d'eux contenant un milieu amplificateur (26,122) permettant la propagation d'un ensemble d'ondes dans des directions opposées, chacune de ces ondes ayant une fréquence différente; un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24; 102,104,106, 108) incorporés dans chacun des chemins fermés de façon à diriger les ondes électromagnétiques pour

les faire tourner dans ces chemins; des moyens magnéto-

optiques destinés à établir un décalage non réciproque pour les ondes électromagnétiques dans chacun des chemins fermés, chacun de ces chemins fermés consistant en un anneau non plan qui comporte un ensemble de segments d'anneau; des moyens (12,14; 114,118) destinés à exciter le milieu amplificateur laser en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu; et des moyens (28,112) destinés à diriger le courant de décharge unique dans des parties de chacun des chemins fermés de façon qu'il rencontre l'ensemble d'ondes dans la même direction et en direction

opposée, par rapport aux ondes.

23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que chacun des anneaux non plans comprend des segments d'anneau d'égale longueur entre

les réflecteurs.

24. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 13, 14,15,17,19,20 ou 22, caractérisé

en ce que les moyens destinés à diriger le courant de décharge comprennent un canal (28,112) à l'intérieur de chacun des chemins fermés qui relie deux points d'un

chemin fermé.

25. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un bloc de gyroscope à laser (100) comportant deux chemins fermés (16A-16F; lOAlOF) ou plus, chacun d'eux contenant un milieu amplificateur (26,122) permettant la propagation d'un ensemble d'ondes dans des directions opposées, chacune de ces ondes ayant une fréquence différente; un ensemble de réflecteurs (18,20,22,24; 102,104,106,108) incorporés dans chacun des chemins fermés de façon à diriger les ondes électromagnétiques pour les faire tourner dans ces chemins; des moyens magnéto-optiques destinés à établir un dUcalage non réciproque pour les ondes électromagnétiques dans chacun des chemins fermés; des moyens (12,14; 114, 118) destinés à exciter le milieu amplificateur laser en faisant circuler un seul courant de décharge électrique dans ce milieu, une partie des ondes électromagnétiques se propageant dans chacun des chemins fermés étant contenue dans un premier plan tandis qu'une seconde partie des ondes électromagnétiques est contenue dans un second plan qui coupe le premier; et un canal (28,112) situé le long de l'intersection des premier et second plans qui se coupent, dans chacun des chemins fermés situés dans le bloc de gyroscope, de façon à établir un chemin permettant la circulation

du courant de décharge.

26. Dispositif selon l'une quelconque-des

revendications 18,19,20,23 et 25, caractérisé en ce

que les moyens d'excitation du milieu amplificateur laser comprennent une anode (12,114) et une cathode (14,118) connectées dans chacun des chemins fermés de façon à établir des connexions vers une source de polarisation.

27. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1,2,4,7,10,12,13,14,15,17,18,19,20,

23 et 25, caractérisé en ce que le milieu amplificateur laser (26,122) consiste en un mélange d'hélium et

de néon.

28. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1,2,4,10,12,13,14,15,17,18,19,20,23 et

25, caractérisé en ce que les moyens d'excitation du milieu amplificateur laser comprennent une anode (12) et une cathode (14) destinées à être connectées à

une source de polarisation (90,92).