FR2507312A1 - Gyroscope a anneaux laser utilisant des fibres optiques - Google Patents

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET DES PERFECTIONNEMENTS AUX GYROSCOPES A ANNEAUX LASER. LE GYROSCOPE A ANNEAUX LASER SELON L'INVENTION DU TYPE A VIBRATIONS ANGULAIRES ENTRETENUES ELECTROMECANIQUEMENT COMPORTE UN COMBINATEUR DE FAISCEAUX 49 UTILISANT DES FIBRES OPTIQUES B, C UTILISEES POUR REMPLACER LES DISPOSITIFS OPTIQUES CLASSIQUES. CE PERFECTIONNEMENT PERMET AU PHOTODETECTEUR MESURANT LE FAISCEAU ET AUX DISPOSITIFS ELECTRONIQUES QUI LUI SONT ASSOCIES D'ETRE POSITIONNES A L'EXTERIEUR DU GYROSCOPE OU DE SON ENCEINTE. L'INVENTION COMPORTE EGALEMENT UN COMPENSATEUR 35 DE VIBRATIONS ANGULAIRES UTILISANT DES FIBRES OPTIQUES A-C QUI PERMETTENT DE REMPLACER DE L'ELECTRONIQUE DELICATE OU DES ELEMENTS OPTIQUES EN VUE DE LA COMPENSATION DES VIBRATIONS ANGULAIRES. L'INVENTION S'APPLIQUE AUX GYROSCOPES DE HAUTE PRECISION A ANNEAUX LASER.

Description

La présente invention se rapporte aux gyroscopes à anneaux laser vibrants

et plus particulièrement à un tel gyroscope portant un combinateur de faisceaux et un compensateur

de vibrations utilisant des fibres optiques.

Les gyroscopes à anneaux laser sont bien connus dans la technique On en trouvera des exemples dansles brevets US 4 190 364 (Ljung et al) et 4 167 336 (Ljung) tous deux cédés à

la demanderesse.

Le-gyroscope à anneaux laser classique vibre angulaire-

ment autour d'un point qui est décalé mécaniquement par rapport à son vrai centre Ceci conduit à un problème d'équilibrage du gyro qui est résolu soit par une fabrication asymétrique ou, dans une conception plus récente, en utilisant un triangle

isocèle Dans les dispositifs classiques, on utilise des rétro-

réflecteurs à cube d'angle qui peuvent être supportés à l'inté-

rieur de l'enceinte du gyro de sorte que leur distance par rapport à ce dernier ne change pas Ceci peut être obtenu en

utilisant un bras en métal invar pour supporter le cube d'angle.

Toutefois, la faible dilatation de l'invar ne suffit pas Une

compensation thermique additionnelle est nécessaire pour empê-

cher que le rétroréflecteur à cube d'angle ne se déplace lorsque la température varie Une telle compensation additionnelle peut être réalisée par une utilisation judicieuse de matériaux à plus forte expansion pour déplacer le rétroréflecteur à cube d'angle vers le gyro lorsque la température s'accroit, cette disposition étant similaire à celle du balancier à compensation utilisé dans les pendules Ceci est nécessaire parce que le moindre mouvement

du rétroréflecteur à cube d'angle lors d'une variation de tempé-

rature peut provoquer l'apparition d'impulsions de sortie à la sortie du gyro bien qu'aucune donnée n'ait été présentée à son entrée. Pour illustrer ce phénomène, considérons un exemple typique, o le rétroréflecteur du gyroscope est monté sur un bras en métal invar Pour un bras d'une longueur L = 0,08 m, l'élévation de température est de t G = 4, 40 C pour un temps de t t = 60 sec Le coefficient de dilatation i = 1,9 10-6/OC et la variation de longueur & L par unité de temps At est:

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= L O ( e(m a t a t sec Le taux de dérive " est dû à une variation de la position du rétroréflecteur est de: K os ( /h) ( 2) At dans laquelle K est une constante déterminée par la dimension du gyroscope Pour un gyroscope typique, K 2 2,118 =-sec), o 2,118 est le facteur d'échelle en 0,6328 10-6 h, m

arcsec/impulsion et 0,6328 10-6 est la longueur d'onde en mètres.

Cos t est la composante radiale de la dilatation projetée selon

la direction de la lumière dans le rétroréflecteur Dans cet exem-

ple, cos ( = 0,934 Si l'on combine les équations ( 1) et ( 2) pour les résoudre, on obtient # 0,070/h De façon à réduire le taux de dérive à une valeur plus souhaitable, par exemple

0,0050/h, il y aurait lieu de réduire la dilatation en la divi-

sant par un facteur de 14 Ceci peut être obtenu par une compen-

sation thermique comme cela est mentionné plus haut, mais ceci

est difficile.

L'objet de l'invention est d'obtenir un combinateur de faisceaux compensation bon marché pour gyroscopes à anneaux laser à vibrations mécaniques En utilisant des fibres optiques en

remplacement des optiques classiques, on peut disposer un photo-

détecteur double avec les amplificateurs qui lui sont associés

à l'extérieur du boîtier du gyroscope à anneaux laser Ceci pré-

sente l'avantage d'éliminer tous les composants électroniques de l'enceinte du gyro Egalement, le rétroréflecteur à cube d'angle utilisé habituellement et qui est d'un prix élevé se

trouve éliminé.

On utilise un prisme pour assurer le couplage de lumière entre gyroscope à anneaux laser et deux fibres optiques par

l'intermédiaire de lentilles cylindriques à gradient d'indice.

Un compensateur de vibration angulaire à fibres optiques est monté tangentiellement au cercle d'un rayon prédéterminé de telle sorte que le compensateur supprime l'effet de vibration

au gyro.

Pour protéger les surfaces optiques dans le compensa-

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teur, il peut être utilisé un petit soufflet.

La présente invention vise également une combinaison entre un compensateur et un combinateur de faisceaux dans une structure unique La présente invention prévoit également un dispositif permettant d'éviter le retour de lumière réfléchie dans le gyroscope à anneaux laser par utilisation d'un montage

décalé des fibres optiques par rapport aux lentilles cylindri-

ques à gradient d'indice.

Les différentes caractéristiques, objets et avantages de la présente invention seront plus clairement compris à la

lecture de la description qui va suivre qui se rapporte aux

dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un gyroscope à anneaux laser selon l'art antérieur; la figure 2 est un schéma mécanique simplifié d'un gyroscope à anneaux laser selon l'invention; la figure 3 est une vue partielle en plan montrant le détail d'un coupleur de lumière de sortie entre un gyroscope à anneaux laser et des fibres optiques;

la figure 4 est une vue de détail montrant le compen-

sateur optique de vibration tel qu'il est utilisé dans la présente invention; la figure 5 est une vue de détail d'un combinateur de faisceaux tel qu'il est utilisé dans la présente invention avec un photodétecteur double; la figure 6 est une vue de détail montrant une autre réalisation qui consiste en la combinaison d'un compensateur et d'un combinateur de faisceaux; la figure 7 A montre une disposition symétrique d'une fibre optique en vue de son raccordement à un gyroscope à anneaux laser qui est tel qu'il en résulte un retour de lumière réfléchie vers le gyroscope; la figure 7 B est une vue similaire à celle de la figure 7 A mais qui montre un montage décalé d'une fibre optique

réalisé en vue d'éviter le retour de lumière réfléchie.

On se référera à la figure 1 qui représente un gyroscope

à anneaux laser de l'art antérieur en tant que base de discus-

sion de la présente invention Le gyroscope connu comporte un corps 10 en verre-céramique de forme triangulaire Des sections

de cavité tubulaire 6, 7 et 8 constituent des sections triangu-

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laires qui contiennent un mélange de gaz tels que l'hélium et le néon Des cavités de plus grandes dimensions 2, 3 et 4 servent à relier les sections triangulaires pour constituer une cavité continue Un miroir 12 à grand pouvoir réfléchissant vient fermer l'angle supérieur du gyro alors qu'un miroir simi- laire 13 vient fermer le coin inférieur gauche Un miroir de

sortie 14 sert à fermer le coin inférieur droit du gyroscope.

Le miroir de sortie 14 porte une portion 21 semi-argentée La combinaison de miroir 14, 21 réfléchit la lumière incidente alors qu'elle permet le passage de lumière vers l'extérieur à

partir de l'extrémité inférieure droite du gyroscope.

Une première anode 15 est montée dans le corps 10 du gyroscope et a accès à la portion de cavité 6 Une deuxième

anode 16 est montée de façon similaire sur le corps 10 du gyros-

cope Une cathode 17 est montée sur le bord inférieur du corps triangulaire 10 et vient déboucher dans la cavité 8 Lors de la mise sous tension électrique des anodes et de la cathode, l'activation du mélange hélium-néon se produit et des faisceaux laser circulent dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens opposé dans les cavités interconnectées 6, 7 et 8 Des ressorts de torsion s'étendant radialement 18 sont montés entre un pilier support 19 et le corps 10 du gyroscope En raison des irrégularités qui se produisent normalement sur la surface des

miroirs 12, 13 et 14, un faisceau tombant sur un miroir parti-

culier ne sera pas parfaitement réfléchi Au contraire,un certain

scintillement en retour se produit Il en résulte que la fré-

quence de battement entre les deux faisceaux disparaît pour les

faibles mouvements de rotation inertiels du gyroscope Ce phé-

nomère est connu sous le nom de effet de blocage (lock-in) qui est bien connu dans l'art antérieur On a résolu ce problème

en entraînant le corps 10 du gyroscope en un mouvement d'oscil-

lation en rotation (vibration angulaire) Les moyens utilisés pour obtenir cette vibration sont classiques et consistent en un moteur piézoélectrique (non représenté) relié à un ressort 18 de façon à provoquer l'oscillation angulaire du corps 10 à

sa fréquence de résonance mécanique naturelle.

Le mouvement de vibration angulaire se superpose à la

rotation effective du gyroscope dans l'espace inertiel En con-

séquence, il est nécessaire de retrouver des informations rela-

tives à la rotation inertielle qui ne soient pas entachées par des vibrations angulaires Une sortie précise des données

réelles a été réalisée antérieurement en utilisant un combina-

teur de faisceaux à compensation Ce combinateur de faisceaux utilise un rétroréflecteur 20 à cube d'angle Les faisceaux laser dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens

opposé respectivement sont combinés au moyen du miroir 21 semi-

argenté L'hétérodynage ou le mixage des faisceaux circulant

dans un sens ou dans l'autre est détecté au moyen d'un photodé-

tecteur double 22 monté sur un support qui est normalement fixé au bottier qui renferme le combinateur et le gyroscope dans une boite fermée hermétiquement (non représentée) Avec une telle disposition d'éléments, on obtient un interféromètre pour les faisceaux D'une façon simplifiée, un interféromètre est toute disposition grâce à laquelle un faisceau de lumière peut être séparé en deux ou plusieurs parties par transmission partielle ou réflexion, les parties étant ensuite réunies après avoir traversé des trajets optiques différents La sensibilité de l'interféromètre réalisé est égale et opposée à celle de la sortie du gyroscope à anneaux laser quand le gyro est mis en vibration angulaire par rapport à un point A qui est situé sur l'axe du pilier 19 Pour obtenir l'alignement précis nécessaire du combinateur de faisceaux avec le miroir de sortie 14, un décalage d est réalisé entre le point A de l'axe et le centre géométrique du corps 10 de gyroscope Le décalage d est réalisé

de telle sorte qu'il soit égal à l'épaisseur t du miroir 14.

L'art antérieur enseigne comment combiner les faisceaux dans le sens des aiguilles d'une montre et le sens opposé de telle sorte qu'un faible angle de convergence soit formé entre

les deux faisceaux lorsqu'ils atteignent le photodétecteur 22.

Si l'on opère de la sorte, on obtient des franges d'interférence qui consistent en des zones brillantes séparées par des zones sombres Ces interférences se présentent sous la-forme de barre

qui se déplacent dans un sens ou l'autre suivant le sens de rota-

tion du gyroscope Le sens de rotation du gyroscope peut alors être détecté en divisant le photodétecteur en deux zones, espacées d'un quart de la distance entre les zones

brillantes dans le dessin comportant les barres Le bon fonc-

tionnement du gyroscope est extrêmement sensible à la stabilité mécanique du combinateur de faisceaux à compensation par rapport au gyroscope Comme on l'a déjà mentionné, la sensibilité se

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manifeste sous la forme d'une dérive des signaux de sortie cor-

respondant à une vraie valeur de la rotation inertielle en rai-

son de l'échauffement du combinateur de faisceaux Ce problème rend nécessaire l'utilisation de matériaux à faible dilatatioi, dans la structure de support qui maintient le rétroréflecteur à

cube d'angle.

Des découpes asymétriques 23, 24 et 26, de même qu'une ouverture décalée 27 ménagée dans le corps 10 sont utilisées pour équilibrer mécaniquement le corps 10 par rapport au pilier support 19 Cet équilibrage est nécessaire si l'on veut éviter un couplage mécanique à des sources extérieures de vibration linéaire. Un problème majeur rencontré avec le gyroscope à anneaux laser de l'art antérieur de la figure 1 réside en son extrême sensibilité au gradient de température le long de l'axe de symétrie B-B du corps de gyroscope 10 Ces gradients changent l'écoulement du gaz dans la cavité du gyroscope dont résultent

des impulsions de sortie à des moments o aucune rotation effec-

tive dans l'espace inertiel ne se produit pour le gyroscope Une

modification de la température externe provoque de l'instabilité.

La raison en est que le bloc asymétrique provoque des gradients

de température asymétriques dont résultent des variations méca-

niques asymétriques.

Si l'on considère la figure 2, on peut voir l'illustra-

tion schématique simplifiée de la présente invention qui comporte un gyroscope 31 équipé de trois miroirs 33 a, 33 b et 33 c Des faisceaux dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens opposé 32 circulent selon un trajet optique interne du gyroscope comme dans les dispositifs de l'art antérieur Une petite partie du faisceau 32 est transmise à travers un miroir 33 a Le corps

31 du gyroscope est soumis à des vibrations mécaniques par rap-

port à son point central 34 La fréquence de vibration est nor-

malement de 400 Hz et l'amplitude de 100 arc sec Camne cela a été expliqué plus haut, la vibration réduit le phénomène de blocage dans un gyroscope Quand on élimine un tel effet de blocage, le gyroscope est effectivement sensible à la vibration angulaire,

engendrant ainsi des impulsions de sortie qui doivent être com-

pensées avant que le signal à la sortie indiquée puisse être

utilisé dans une application telle qu'un aide à la navigation.

Cette compensation est réalisée au moyen d'un compensateur de

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vibrations 35 qui est monté sur le gyroscope d'une façon bien précise Comme on le remarquera, un cercle imaginaire 36 de rayon R a été inscrit à l'intérieur du trajet triangulaire du faisceau 32 Le compensateur de vibrations 35 qui sera décrit plus en détail plus loin est monté avec son axe de symétrie

tangent au cercle 36 Une fibre optique A est couplée optique-

ment entre le miroir 33 a et le compensateur de vibrations 35.

Une deuxième fibre optique C transmet la sortie optique du compensateur 35 pour l'appliquer au combinateur de faisceaux 49 Une troisième fibre optique B est couplée entre le miroir

33 a et une entrée optique du combinateur de faisceaux 49.

La figure 3 est une vue détaillée montrant le faisceau 37 circulant dans le sens des aiguilles d'une montre et le faisceau 38 circulant dans le sens inverse alors qu'ils passent à travers le miroir 33 a et sont couplés par un prisme 39 aux fibres optiques A et B Le prisme 39 a un angle latéral tel que les deux faisceaux 37 et 38 sortent du prisme avec une incidence voisine de la normale Deux lentilles cylindriques en forme de bâtonnets à gradient d'indice 40 et 41 focalisent respectivement les faisceaux 38 et 37 et transmettent leur lumière aux fibres optiques correspondantes A et B Ces fibres sont du type monomode Tous les éléments décrits peuvent être fixés les uns aux autres au moyen d'une colle transparente classique Les lentilles cylindriques à gradient 40 et 41 sont disponibles dans le commerce auprès de la Société Nippon Sheet

Glass Company au Japon.

Si l'on se reporte maintenant à la figure 4, on peut voir une vue détaillée d'un compensateur optique de vibrations

représenté par la référence générale 35 à la figure 2 Les len-

tilles cylindriques à gradient d'indice 45 et 44 assurent le couplage lumineux des fibres A et B vers l'extérieur et vers l'intérieur respectivement Le faisceau de lumière apparaissant en 46 entre les surfaces adjacentes des lentilles 44 et 45 est soumis à un effet de collimation La lentille cylindrique 44 est montée de façon convenable sur le corps du gyroscope La lentille cylindrique 45 est solidarisée d'une surface fixe telle qu'un bottier qui reçoit normalement le gyroscope Contrairément aux dispositifs de l'art antérieur, les composants dont on vient de parler n'ont pas besoin d'être fixés à des matériaux de faible dilatation La raison en est que si une dilatation se produit,

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elle a lieu suivant une direction radiale à partir du centre du gyroscope Une telle dilatation radiale, lorsque cos 9 = 0, ne provoque pas de sorties d'impulsions erronées Le compensateur de vibrations étant monté de telle sorte que son axe de symétrie 47 soit tangent au cercle inscrit 36 (figure 2), la sensibilité

du compensateur de vibrations représenté à la figure 4 est pré-

cisément égale mais opposée à celle du gyroscope L'effet qui en résulte est que l'on élimine complètement les impulsions de

vibration dans la sortie du gyroscope.

L'ensemble du compensateur optique de vibrations 35 peut être protégé contre les effets de l'environnement tels que la poussière et l'humidité par l'addition d'un soufflet 48 Ce soufflet est de préférence réalisé en métal comme par exemple du nickel déposé par galvanoplastie, qui rend les composants du

compensateur imperméables à l'humidité Avec une telle protec-

tion en place, il est inutile d'utiliser une botte étanche pour le gyroscope Il peut en résulter une réduction du coût de

fabrication sensible par rapport aux dispositifs de l'art anté-

rieur. La figure 5 montre en détail le combinateur de faisceaux désigné antérieurement par la référence 49 de la figure 2 Le combinateur de faisceaux 49 comporte deux lentilles cylindriques à gradient 50 et 51 disposées sensiblement à angle droit l'une par rapport à l'autre Un diviseur de faisceaux classique à cube 52 avec une surface de réflexion de 50 % 53 est positionné au point d'intersection des axes de symétrie des lentilles 50 et 51 Un photodétecteur double 54 de conception classique est positionné coaxialement par rapport au cube 52 et à la lentille 51, le photodétecteur étant disposé du côté du cube situé en

face de la lentille 51 Un absorbeur de faisceaux 55, de concep-

tion classique, est disposé coaxialement par rapport à la len-

tille 50 et au cube 52 L'objet de cet absorbeur 55 est d'absorber la lumière transmise à partir de la lentille 50 et qui passe à travers le cube 52 Le cube est réglé de telle sorte qu'un dessin d'interférence soit formé sur le photodétecteur double 54 Cela se produit en permettant aux deux faisceaux incidents, transmis à travers les lentilles 50, 51 et le cube 52, de converger sur la même zone du photodétecteur L'angle

de convergence est choisi pour que soit formé un dessin d'inter-

férence tel que la lumière sur les deux segments du photodétec-

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teur représente un décalage de phase de 900 Ainsi, quand une pleine luminosité frappe un segment, l'autre se trouve à 50 % de luminosité Ceci est utilisé pour indiquer le sens de rotation du gyroscope Dans la littérature de l'art antérieur se trouve décrit un combinateur de faisceaux du type général représenté à la figure 5 mais avec un photodétecteur simple utilisé à la place du photodétecteur double présentement décrit L'axe de symétrie du photodétecteur double est positionné de telle sorte

par rapport à l'angle de convergence que la rotation de la len-

tille cylindrique 44 due aux vibrations angulaires provoque un

dessin d'interférence qui soit décalé selon la ligne de symétrie.

On obtient ainsi l'assurance que le compensateur est insensible

à l'amplitude des vibrations angulaires.

La figure 6 montre une variante du combinateur de fais-

ceaux à fibre optique La réalisation de la figure 6 combine le compensateur de la figure 4 avec le combinateur de faisceaux de la figure 5 Pour cette raison, les composants identiques ont reçu les mêmes chiffres de référence La distinction du mode de réalisation représenté à la figure 6 réside dans le fait que la lentille cylindrique à gradient d'indice 51 est supportée selon une orientation dans laquelle elle est tangente au cercle inscrit 36 (figure 2) De plus, la lentille 51 est supportée physiquement par le corps du gyroscope à anneaux laser (ou un de ses prolongements convenables) Ainsi, la lentille 51 vibre

suivant les mouvements du gyroscope Les autres composants re-

présentés à la gauche de la lentille 51 sont supportés physique-

ment en position fixe sur une surface telle que le bottier rece-

vant le gyroscope Bien qu'il ne soit pas représenté, un soufflet peut être ajouté pour renfermer les lentilles 50 et 51, ce qui

permet d'obtenir une protection contre la poussière et l'humidi-

té si le boîtier du gyroscope est totalement éliminé Dans ce dernier cas, le support fixe représenté pour les éléments du combinateur de la figure 6 nécessiterait la fixation à une autre

surface fixe.

Comme toujours, la réflexion en retour dans le gyroscope à anneaux laser est d'une importance primordiale étant donné

qu'elle est à l'origine du phénomène de blocage et d'une incer-

titude accrue dans la sortie indiquée même si l'influence de la vibration angulaire est proprement minimisée La réflexion en retour dans les lentilles cylindriques à gradient d'indice peut être réduite par un revêtement anti-réflexion des surfaces planes exposées Cependant, il est possible d'éliminer virtuellement toute réflexion en retour comme on l'expliquera maintenant en se reportant aux figures 7 A et 7 B. A la figure 7 A, on a montré une fibre optique qui est attachée à une lentille cylindrique à gradient d'indice au point central de la surface 59 de cette dernière Bien que la plus grande partie de la lumière va sortir par la face opposée 58 de la lentille, cette surface 58 provoque en fait une réflexion d'une certaine quantité de lumière en retour vers la fibre optique. La figure 7 B montre une modification de la fixation-de la fibre optique qui élimine virtuellement la réflexion en retour En déplaçant la fibre optique par rapport à la position symétrique dans laquelle elle est représentée sur la surface de

lentille cylindrique 59 pour qu'elle occupe une position légè-

rement décalée, la lumière réfléchie par la surface plane 58 peut être telle qu'elle ne revienne pas frapper la fibre optique pratiquement dans sa totalité Le décalage de la fibre optique par rapport à la surface 59 est indiqué comme étant d'une valeur e. En conséquence, l'invention qui vient d'être décrite ci-dessus permet l'obtention d'un gyroscope à anneaux laser perfectionné permettant un coût de fabrication réduit et un fonctionnement stable Le dispositif de l'invention permet une plus grande souplesse d'installation qui est possible parce que

les composants électroniques peuvent être placés soit à l'exté-

rieur de l'enceinte du gyroscope à anneaux laser (non représen-

tée) ou tel qu'une telle enceinte peut être totalement éliminée.

La réduction des coûts de fabrication est obtenue par l'utilisa-

tion de composants standards de faible coût tels que des lentil-

les cylindriques à gradient d'indice et des fibres optiques

à la place des rétroréflecteurs à cube d'angle qui sont considé-

rablement plus onéreux tels qu'on les rencontre dans les dispo-

sitifs de l'art antérieur Un fonctionnement stable est obtenu insensible aux variations de température grâce au montage du compensateur de telle sorte que la dilatation radiale due à la température ne puisse causer des erreurs dans la sortie du gyroscope De plus, le montage décalé du gyroscope comme cela était prévu dans l'art antérieur n'est plus nécessaire La il 2507312 dérive d'origine thermique se trouve ainsi minimisée dans le gyroscope. La présente invention permet le montage des composants électroniques à l'extérieur du corps du gyroscope à anneaux laser de sorte que la chaleur dégagée par ces derniers n'affecte

pas le fonctionnement du gyroscope.

Avec la conception selon la présente invention, un gyroscope peut être réalisé qui fonctionne dans l'humidité, la poussière ou sous une pression réduite sans qu'on utilise un bottier pour le renfermer Il en résulte l'obtention d'une unité

à prix de revient réduit -

On comprendra que l'invention n'est pas limitée aux détails de construction qui ont été représentés et décrits et

qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.

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Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Gyroscope à anneaux laser circulant dans le sens des aiguilles d'une montre et le sens inverse suivant un trajet g'éométrique interne ( 32) dans lequel est inscrit un cercle ( 36) caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison: un miroir ( 33 a) disposé à un angle du trajet ( 32) qui permet une transmission partielle de la lumière, un prisme ( 39) au contact du miroir ( 33 a) pour diriger les faisceaux dans des directions prédéterminées, un premier et un second moyens formant lentilles ( 40,41) reliés au prisme ( 39) pour focaliser-les faisceaux transmis à travers le prisme, une première et une seconde fibres optiques (A,B) reliées respectivement par leur première extrémité auxdits moyens formant lentilles ( 40,41) pour diriger les faisceaux à l'extérieur des gyroscopes à anneaux laser, et des moyens ( 49) pour combiner les faisceaux transportés dans les fibres (A,B,C) et engendrer un signal électrique de

sortie en réponse à la combinaison des faisceaux.

2 Gyroscope selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque lentille ( 40,41) est une lentille cylindrique en

bâtonnet à gradient d'indice.

3 Gyroscope selon l'une des revendications 1 ou 2,

caractérisé en ce que les moyens prévus pour combiner les faisceaux comprennent une troisième et une quatrième lentilles cylindriques à gradient d'indice ( 50,51) reliées optiquement avec les extrémités opposées des fibres optiques pour focaliser les faisceaux circulant dans le sens des aiguilles d'une montre

et dans le sens inverse et des moyens pour projeter les fais-

ceaux focalisés sur des moyens photodétecteurs ( 54).

4 Gyroscope selon l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce que les moyens formant fibres optiques (A,B,C) sont sensiblement disposés tangentiellement par rapport au cercle inscrit et relient optiquement la première fibre optique {A) aux moyens de combinaison de faisceaux ( 49) pour assurer la compensation de la vibration angulaire mécanique imposée au

gyroscope à anneaux laser.

Gyroscope selon l'une des revendications 3 ou 4,

caractérisé en ce que les troisième et quatrième lentilles cy-

lindriques à gradient d'indice sont orientées perpendiculaire-

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ment l'une par rapport à l'autre et en ce que les moyens pour projeter les faisceaux focalisés consistent en un diviseur de faisceaux ( 53) positionné entre les troisième et quatrième lentilles pour projeter les faisceaux focalisés sur les moyens photodétecteurs ( 54). 6 Gyroscope selon la revendication 5, caractérisé en

ce que les moyens photodétecteurs ( 54) consistent en un photo-

détecteur double sur lequel un dessin d'interférence est prcje-

té qui résulte de la combinaison des faisceaux circulant dans

le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens opposé.

7 Gyroscope selon l'une des revendications 3 à 6,

caractérisé en ce qu'il comporte un compensateur de vibrations angulaires qui comprend une cinquième lentille cylindrique ( 45) à gradient d'indice reliée à la deuxième extrémité de la

première fibre optique (A) et supportée de façon fixe sensible-

ment tangentiellement par rapport au cercle ( 36) inscrit à l'intérieur du trajet géométrique ( 32) mais qui ne soit pas en contact avec le gyroscope à anneaux laser proprement dit et une sixième lentille cylindrique à gradient d'indice ( 44) reliée à une première extrémité d'une troisième fibre optique (C), la lentille étant reliée au gyroscope sensiblement tangentiellement au cercle inscrit ( 36), une cinquième et sixième lentilles cylindriques ( 44,45) étant en alignement optique l'une par rapport à l'autre, la deuxième extrémité de la troisième fibre optique (C) étant reliée à la troisième lentille cylindrique

( 50) des moyens formant combinaison de faisceaux ( 49).

8 Gyroscope selon la revendication 7, comprenant un soufflet protecteur ( 48) entourant les cinquième et sixième

lentilles ( 45,44).

9 Gyroscope selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la troisième lentille ( 50) est supportée de façon fixe, mise en contact avec les gyroscope proprement ditset en ce que la quatrième lentille ( 51) est reliée au gyroscope pour être soumise aux mouvements de vibration angulaire de ce dernier

et permettre une compensation de ce mouvement.

Gyroscope selon l'une des revendications 2 à 9,

caractérisé en ce que les fibres optiques sont montées sur des lentilles correspondantes excentrées par rapport au centre de celles-ci pour éviter la transmission en retour de lumière

de la lentille vers la fibre (figure 7 B).