JP4371436B2 - リングレーザージャイロにおける経路長リセットを改善する方法 - Google Patents

Description

発明の技術分野
本発明はリングレーザージャイロに関し、特に、リングレーザージャイロにおける経路長リセットを改善する技法に関する。
発明の背景
多くのリングレーザージャイロに求められる特徴は、自動経路長制御によってレーザー効率を最適化するためにレーザー空洞の経路長を変化させなければならないということである。この制御の形態では、経路長をレーザーパワーの関数として変化させるために、変換器を制御する信号に変調信号を加算する。この変調信号は本来は経路長を変調することによりレーザーを変調する。この変調信号は、ジャイロ内の最大レーザーパワーからの偏差に比例するジャイロの出力を復調し且つ変換器を駆動するために積分器により積分される信号を発生するために使用される。この変調の振幅が大きいほど、自動経路長制御が最大レーザーパワーのポイントを獲得できる速度は速くなる。しかし、最大レーザーパワーのポイントが発生された後には、変調の結果、この最大レーザーパワーのポイントからの偏差が発生し、変調が大きいほど、最大パワーのポイントからの偏差は大きくなる。従って、ジャイロの性能を最適にするためには、最大レーザーパワーのポイントを獲得しようとするときの変調信号を大きくし且つ最大レーザーパワーのポイントで動作するときは変調を小さくすることが望まれる。
この自動経路長制御の多くの用途においては、経路長制御変換器の駆動レベルが複数あるため、経路長制御の制御範囲権限（control range authority）内の最大レーザーパワーのポイントも複数になる。経路長制御の飽和を回避するためには、積分器を制御範囲権限の中心により近いポイントに周期的にリセットしなければならない。この積分器のリセットの結果、通常は経路長制御が最大レーザーパワーのポイントから外れて動作するようになってしまうので、別の最大レーザーパワーのポイントをできる限り速く再び見出すことが望ましく、そこで、最大レーザーパワーのポイントから外れて動作するときに費やされる時間を最短にすることにより、ジャイロの性能は最大になる。最大レーザーパワーの別のポイントが獲得されたならば、変調によるジャイロ性能の劣化をごく少量に抑えるのに十分の低さであるが、自動経路長制御をこの新たに獲得された最大レーザーパワーのポイントにとどまらせるには十分な大きさである振幅までこの変調を低減することが望まれる。
発明の開示
本発明の目的は、リングレーザージャイロにおける経路長リセットを改善することである。
本発明によれば、経路長リセット中と、正規のジャイロ動作中とで、ＰＬＣ変調の大きさは異なる。
本発明によれば、２つの利得レベルを有する増幅器にＰＬＣ変調信号を印加し、増幅器の出力を積分器からの経路長変換器駆動信号に加算する。ＰＬＣリセット信号が発生されたときには、高いほうの利得の信号を選択する。ＰＬＣリセット信号が遮断した後、短期間にわたり、その高い利得を維持する。
本発明のその他の目的、利点及び特徴は、以下の１つ又は複数の実施形態の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明を具現化したリングレーザージャイロの機能ブロック線図である。
発明を実施するのに最良の態様
図１において、リングレーザージャイロ１０は、信号Ｓ１を発生するレーザーパワー検出器１４を含む。信号Ｓ１は前置増幅器１８及び交流増幅器／フィルタ２０により緩衝，フィルタリングされて、変調信号Ｓ２を発生する。この変調信号Ｓ２は方形波信号であるＰＬＣ復調信号Ｓ６と共に復調器２１に供給され、復調器２１は信号Ｓ２を復調して、復調器の出力端子に信号Ｓ４を発生する。積分器２２がその出力端子２２ａに信号Ｓ４から差動ドライバ２４ａ，２４ｂを動作するための駆動信号を発生する。信号発生器２８は増幅器３０に供給される信号Ｓ６を信号線２８ａへ発生すると共に、信号Ｓ６を復調器２１に供給する。増幅器３０は選択可能な利得を有し、パルスストレッチャ３２の出力線３２ａからの状態を変える信号の大きさに従って、第１の大きさか、第１の大きさより大きな第２の値の出力（変調信号Ｓ７）を発生する。尚、このパルス信号の状態変化は、リセット指令発生器２７により発生されるリセット信号に応答して、変調信号の第２の大きさを指令する。パルスストレッチャは増幅器３０に印加されるリセット信号の持続時間を延長して、リセット信号がなくなった後の短時間にわたり、高いほうの変調レベルを維持する。リセット信号は、積分器をリセットするためにスイッチ３４を動作させ、信号線２２ａを所定の値、好ましくはゼロに設定する。増幅器３０の出力（信号Ｓ７）はインバータ３１を介して加算器２６ａにＡＣ結合されて、そこでは増幅器２４ａの出力（積分器２２の増幅出力）と加算される。その和は１対の変換器４０の一方の端子４０ａに印加される。増幅器３０の出力は加算器２４ｂにもＡＣ結合されて、そこで増幅器２４ｂの反転出力と加算される。その和は他方の端子４０ｂに印加される。このようにして経路長のループを閉成すると、ジャイロ効率が最適になる経路長が得られる。
以上説明した本発明の利点に照らせば、本発明の真の趣旨から逸脱せずに、本発明並びに先に説明した機能及び機能要素を全体として又は部分的に変更することが当業者には可能であろう。

Claims (2)

1. レーザー空洞の経路長を変化させるための変換器を含む経路長リセット手段を具備するリングレーザージャイロにおいて、
   パルスストレッチャの出力の状態に基づいて、第１のレベルの変調信号および第１のレベルより高い第２のレベルの変調信号を供給する第１の手段と；
   レーザーパワー信号を復調して、レーザー空洞の経路長を示す復調信号を発生する第２の手段と；
   復調信号を積分して経路長駆動信号を発生し且つ経路長リセット信号に応答して経路長駆動信号をリセットする第３の手段と；
   リセット信号を供給する第４の手段と；
   リセット信号が存在しないときに第１のレベルの変調信号を経路長駆動信号に加算することにより変換器駆動信号を発生し、リセット信号の印加後、少なくともある期間にわたり、第２のレベルの変調信号を経路長駆動信号に加算する第５の手段と
   を有することを特徴とするリングレーザージャイロ。
2. 経路長リセット手段を具備するリングレーザージャイロにおいて、
   レーザー空洞の経路長を変化させるための変換器と；
   変調信号と、周期的に発生されるリセット信号により選択された値にリセットされる駆動信号との和の関数として経路長を変化させるために変換器を動作させ、リセット信号に応答して変調信号の大きさを増加させる駆動手段と
   を有し、駆動手段はパルスストレッチャと増幅器を含み、パルスストレッチャは増幅器に印加されるリセット信号の持続時間を延長して、リセット信号がなくなった後の短時間にわたり、変調信号の大きさを高い方の変調レベルに維持することを特徴とするリングレーザージャイロ。

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