SE451762B - Forfarande for att hindra lasning i ett liksidigt triangelformat ringlasergyro samt ringlasergyro - Google Patents

Forfarande for att hindra lasning i ett liksidigt triangelformat ringlasergyro samt ringlasergyro

Info

Publication number
SE451762B
SE451762B SE8203513A SE8203513A SE451762B SE 451762 B SE451762 B SE 451762B SE 8203513 A SE8203513 A SE 8203513A SE 8203513 A SE8203513 A SE 8203513A SE 451762 B SE451762 B SE 451762B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
mirror
mirrors
beams
ringlasergyro
vibrated
Prior art date
Application number
SE8203513A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8203513L (sv
Inventor
B H G Ljung
Original Assignee
Singer Co
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 Singer Co filed Critical Singer Co
Publication of SE8203513L publication Critical patent/SE8203513L/sv
Publication of SE451762B publication Critical patent/SE451762B/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/081Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
    • H01S3/083Ring lasers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/58Turn-sensitive devices without moving masses
    • G01C19/64Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
    • G01C19/66Ring laser gyrometers
    • G01C19/68Lock-in prevention
    • G01C19/70Lock-in prevention by mechanical means

Landscapes

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

Description

451 762 10 15 20 25 30 35 2 sammankopplas med den andra strålen. Varje spegel reflekterar det mesta av det_infallande ljuset, men en mycket ringa del av ljuset sprids på grund av små bristfälligheter. i Ett sätt som tidigare försökts för unavikan- de av låsning är att alstra en mekanisk vibrations- rörelse hos gyrot för att åstadkomma samma effekt som om gyrot vore svängande bakåt och framåt runt sin ingångsaxel. vibrering beskrivs i amerikanskt patent 3 373 650 och om gyrot kan vibreras med en hastighet som skulle bringa strålarna till att ha en frekvensskillnad på flera hundra hertz, så sker ej någon låsning. Detta är riktigt även.om gyrot roterar mycket långsamt kring sin ingångs- axel.
Mekanisk vibrering medför att ingångshastig- heten för gyrot är noll två gånger per cykel.
Ringlasergyrot genomgår en låsning, åtminstone kort- varigt, för varje gång ingångshastigheten är noll.
Effekten härav blir en störningsökning i utsignalen från ringlasergyrot.
Ett annat sätt att nedbringa eller undvika låsning är att använda ett Faraday-medium för att för- spänna de båda laserstrålarna medelst direkt frek- vensseparation, såsom även anges i amerikanskt patent 3 373 650. Åter ett annat sätt som föreslagits för und- vikande av låsning är att i den slutna kretsbanan införa en energistråle, som har samma amplitud men motsatt fasläge jämfört med summan av oönskade reflexioner. I amerikanskt patent 3 323 411 be- skrivs en anordning för genomförande av detta sätt.
Flera idéer för att reducera eller eliminera läsningen genom förspänning av ringlasergyrot har 10' 15 20 25 30 35 451g7a2 3 framlagts. Emellertid har icke någon av dessa varit speciellt lyckad i jämförelse med mekanisk vibrering.
Anledningen härtill är att idéerna bygger på för- faranden där stor förspänning pålägges, vilken ej lkan kompenseras utan fel.
I svensk patentansökan 82 03682-3 beskrivs ett triangulärt ringlasergyro vari endast två av de tre speglarna vibreras för reducering av återspridd strålning vid huvudvâglängden. Vibrationsriktningen är vinkelrät mot speglarnas ytor och längs med re- spektive bisektris till den toppvinkel för strålarna som reflekterats vid denna spegel. I ett liksidigt triangulärt ringlasergyro kan storleken på vibra- tionerna väljas för reducering av intensiteten på den bakåtspridda strålningen av huvudvåglängden till noll vid de båda vibrerade speglarna och väsentligt reducera den, men icke till noll, vid den tredje spegeln som hålles stationär. Eller så kan man i samma gyro välja vibrationsstorleken så att intensi- teten för den bakåtspridda strålningen av huvudvåg- längden reduceras till noll vid den stationära spegeln medan reduceringen är väsentlig, men ej når noll, vid de båda vibrerade speglarna. Som ett tredje alternativ kan de båda speglarna vibreras så mycket att den totala intensiteten av bakåtspridd strålning nedbringas till minimum vid samtliga tre speglar i ett liksidigt triangulärt ringlasergyro, till ett aggregat minimum men kommer ej att reducera inten- siteten till noll vid någon av dem.
Den svenska patentansökan beskriver sålunda ett triangulärt ringlasergyro vari bakåtspridd strål- ningsintensitet kan reduceras till noll vid alla de tre speglarna, men triangeln utgör en likbent trian- gel med två vinklar av ungefär 51, 650, där de båda speglarna vibreras utmed vinkelbisektrisen, och en _m 15 20 25 30 451 762 4 tredje vinkel av ungefär 76, 700, där spegeln är stationär. Denna utföringsform är icke lika lätt att tillverka som ett utförande med liksidig triangel.
Redogörelse för uppfinningen Ett ändamål med den föreliggande uppfin- ningen är att eliminera läsningen helt eller huvudsakligen i sin helhet i ett ringlasergyro med liksidig triangelform genom att vibrera tvâ av gyrots speglar i riktningar som är något för- _ skjutna från den riktning som är vinkelrät mot deras reflexionsytor medan man håller den totala banlängden för laserstrålarna konstant.
Ett ytterligare ändamål med den förelig- gande uppfinningen är att åstadkomma ett för- bättrat förfarande för reducering eller undan- röjande av läsningen i ett liksidigt triangu- lärt ringlasergyro genom vibrering av tvâ av dess tre speglar i en riktning och med ett vibrations- värde för varje spegel som är förskjuten från respektive vinkelbisektris medan den hâlles lika med men är motriktad storleken på vibrationen för den andra spegeln för bibehållande av den totala banlängden huvudsakligen konstant under det att läget för åtminstone två av bansegmenten skiftas i tvärriktningen för att förskjuta skär- ningen mellan dessa segment och med det tredje bansegmentet vid spegellägena med en storlek som motsvarar ett nollvärde i Bessel- funktionen. _ _ I fallet med liksidig triangulär optisk bana vibreras speglarna vid två av de tre topp- vinklarna synkront men i motsatta riktningar relativt den triangulära inneryta som be- 10 15 20 25 30 35 i4s1 762 gränsas av den optiska banan, så att en av de vibrerade speg- larna rör sig mot innerytan längs en linje som är förskjuten med en förutbestämd vinkel från bisektrisen för toppvinkeln vid denna spegel, vilket verkar att förkorta banlängden runt ringen, medan den andra spegeln samtidigt rör sig utåt längs en linje som är symmetriskt förskjuten med samma vinkelvärde från bisektrisen för dess toppvinkel, vilket verkar att öka banlängden med ett värde som vid alla tidpunkter är exakt lika med värdet varmed den första spegeln verkan att förkorta banan. Den tredje spegeln är fast. Vibrationsstorleken väljes så att ljusstrålarnas infallsläge kommer att skiftas vid varje spegel med ett värde som motsvarar ett nollvärde i Bessel-funktionen.
Föredragen utföringsform Den föreliggande uppfinningen kommer att beskrivas mer i detalj nedan i samband med bifogade ritningar, där fig. 1 visar ett optiskt diagram över uppfinningens applicerande på ett liksidigt triangulärt ringlasergyro, fig. 2 visar en förstoring av ett hörn i diagrammet enligt fig. 1 för att bättre tydliggöra de geometriska för- hållandena och fig. 3 visar en förenklad tvärsníttsvy av ett ring- lasergyro med tvâ aktiverare för spegelvibrering.
Pig. 1 visar ett förenklat optiskt schema för ett liksidigt triangulärt ringlasergyro. I överensstämmelse med normalt utförande skulle ett sådant gyro konstrueras genom ut- formning av ett triangelformat hålrum i ett block av homogent material. Hålrummet skulle fyllas med ett lasermedium, såsom en blandningav'helium och neon, och aktiveras medelst elekt- risk energi tillförd elektroder som förlagts i blocket. Samt- liga dessa komponenter är välkända liksom deras sätt att ar- beta för att alstra två varandra motriktade laserstrâlar. Någon detaljerad beskrivning av dessa komponenter och andra kompo- nenter för att utvinna en del av de båda strålarna och över- lagring av de båda strålarna för mätning av sammanfallnings- frekvensen behöver därför icke ges. Vad som är viktigt för 1 10 15 20 25 30 451 762 B den föreliggande uppfinningen är den optiska anordningen för att med avseende på varje stråle nedbringa den del av bakåt- npvilt lïun, som förorsakar låsningseffekten, till ett minimum.
Det optiska diagrammet enligt fig. 1 åskådliggör tre F strålar 11, 12, 13, som var och en representerar två laser- strålar vilka går medurs och moturs runt en triangelformad bana inuti ett ringlasergyro, som innefattar tre speglar 17, 18, 19.
Strålarna 11, 12, 13 kan anses utgöra axiella strålar i tre ljusknippen som har något större tjocklek än vad som repre- senteras av de individuella strålarna 11, 12, 13.
Den ingående vinkeln mellan de tre hörnen 21, 22, 23 hos triangelbanan är vardera 20, med G-60° eftersom triangeln är liksidig.
För att speglarna 17, 18, 19 skall reflektera strål- arna 11, 12, 13 längs de visade banorna måste dessa speglar placeras så att de är vinkelräta mot respektive bisektris 24, 25, 26 till toppvinklarna. Vid hörnet 21 där strålarna 11, 13 skär den reflektiva ytan på spegeln 17 blir således infallsvinkeln 9 för den våg som går medurs densamma som den för den motursgående vågen. Även om speglarnas 17, 18, 19 reflexionsytor är nästan perfekta så kvarstår ändå vissa defekter. Dessa de- fekter är av mikroskopisk storlek men är åndå tillräckligt stora för att orsaka spridning av infallande ljusstrålar.
Totalmängden av spridningen är ganska liten men det förekommer en viss spridning i motsatt riktning vid varje spegel. Detta innebär att för en våg som går utmed strålen 11 i motursrikt- ningen kommer bakåtspridd strålning att ligga i samma rikt- ning smnframåtriktningen för en våg som går längs strålen 11 i medursriktningen. Även om de inperfekta delar som orsakar bakätspridning är spridda över ytan på varje spegel kan de behandlas som om de vore koncentrerade till en punkt på varje spegel, såsom till punkten 27 på spegeln 17, punkten 28 på spegeln 18 och punkten 29 på spegeln 19. u» 10 15 20 25 30 451 762 Inledningsvis omtalad svensk patent- ansökan visar att genom sinusformig vibrering av enbart två av de tre speglarna i ett liksidigt tri- sngulärt'ringlasergyro med en viss sträcka h utmed respektive bisektris till två av toppvinklarna kan skär- ningspunkterna för centrala strålar i laserstrålarna skiftas sidledes över dessa speglar 9 med en sträcka hxtan 6,där 9 utgör infallsvinkeln och uppgår till 300, medan skärnings- punkten vid den tredje, stationära spegeln skiftas h/cos G, vilket är exakt dubbelt så mycket som hxtan G för 0=30°.
Det väsentliga härmed är att h kan väljas så att hxtan 9 blir i det närmaste lika med det första nollvärdet, 2,405, i Bessel-funktionen Jo(B) medan h/cos G är nästan lika med det andra nollvärdet, 5,52, varigenom bakåtspridd strålning av huvudvåglängden Ä reduceras till i det närmaste noll.
Enligt den föreliggande uppfinningen kan sidledes förskjutning av lägena för huvudspridningscentra 27 och 28 på speglarna 17 resp. 18 med den sträcka som är nödvändig för reduktion av bakåtspridd strålning av huvudvâglängden Å till noll vid samtliga tre speglar 17, 18, 19 uppnås genom förflytt- ning av speglarna 17, 18 utmed banor förskjutna med ett litet vinkelvärde från deras vinkelräta bisektriser 24 och 25.
Liksom i ovan nämnd patentansökan är det enbart nödvändigt att förskjuta två av de tre speglarna, nämligen speglarna 17, 18, men genomatt röra dem i lämpliga riktningar kan man uppnå total reduktion av bakåtspridd energi vid huvud- våglängden på samtliga tre speglar. _ För att hålla diffraktionsförslusterna små i ring- lasergyrot är i själva verket spegelns 19 reflexionsyta sfäriskt konkav snarare än plan såsom gäller för speglarnas 17, 18 ytor. Kurvradien för spegelns 19 reflexionsyta är emellertid normalt flera meter och på grund av den ganska stora radien kan spegeln 19 matematiskt behandlas som om den vore plan liksom de båda andra speglarna. 10 15 20 25 30 35 4512 762 8 Det är viktigt att den totala optiska banlängden runt ett ringlasergyro hålles på ett bestämt värde vid alla tidpunkter. Det är således ej möjligt att förflytta bara spegeln 17 i en riktning som är nästan vinkelrät mot dess yta. Det är nödvändigt att förflytta båda speglarna 17 och 18 synkront i varandra motsatta riktningar. Om spegeln 17 rör sig utåt en sträcka h längs en bana 24a som är något för- skjuten med en vinkel a från bisektrisen 24 till läget 17' så måste spegeln 18 förflyttas inåt längs en bana 25a, som har motsvarande förskjutning från bisektrisen 25 till ett läge 18'. Detta gör att strålen 11 skiftas i längdriktningen åt höger längs dess ursprungliga bana men förskjuter strålarna 12 och 13 åt sidan till banorna 12' resp. 13'. Det medför även en förflyttning av bakåtspridningscentra 27 och 28 till lägena 27' resp. 28' där de icke längre ligger på strålen 11 men alltjämt inom speglarnas 17, 18 ytor som täckes av' hela den stråle varav strålen 11 endast är en central del.
I själva verket infaller strålen 11 nu på spegeln i ett läge 17' på en punkt 31 som är förskjuten från det nya läget 27' för bakåtspridningscentrumet med ett avstånd hxtan 9-AS, där såsom kommer att beskrivas i samband med fig, 2, AS=hXtana.För att kunna infalla i det nya läget måste strålen 11 gå en extra vägsträcka h/cos 6. Strålarna 11 och 12' möts i punkten 32 på den skiftade spegeln i läget 18' och strålarna 12' coh 13' möts i punkten 33 på spegeln 19.
Spegelns 19 reflexionsyta är parallell med strålen 11 och avståndet mellan ursprungsläget för spridningscentrumet 29 före speglarnas 17, 18 förflyttning och punkten 33 kommer även att vara lika med h/cos 9.
Pig. 2 visar de geometriska och fasförhållandena som gäller i samband med förflyttning av spegeln 17 en sträcka h utmed linjen 24a, som är förskjuten med den lilla vinkeln u från den vinkelräta bisektrisen 24. En lusvàgsfront som går i motursriktningen längs banan 11 skulle ha en fasvinkel 0 vid spridningscentrumet 27 då spegeln 17 intar sitt urpsrungs- läge. En del av denna vågs strålningsenergi skulle ha åter- speglats i riktningen 1H längs samma bana 11. En skiftning lä 10 20 25 30 35' D t4s1 1e2å) 9 ' av spegeln 17 till läget 17 (och spegeln 18 i motsvarighet därtill för hållande av konstant banlängd) skulle skifta nytt läge 27' allt- jämt på linjen 24a, som antas passera genom spegeln vid läget spridningscentrumet till ett motsvarande för toppvinkeln 21. Det skulle även innebära en skiftning av hela den stråle, varav strålen 11 endast är en del, åt höger med en sträcka h/cos 0 så att vågfronten, som fortsätter att nå läget 31 med samma fas Q, skulle nä läget för ett plan som går genom läget 27' och vinkelrätt mot strålen 11 med en annan fas på grund av att den måste gå en vägsträcka som med ett värde hxsin G(tan Q-tan a) är kortare, vilket enkelt kan kallas AX, dvs.
AX=hXsin 0(tan 6-tan a) (1) - Fasen på bakâtspridd våg ändras med ett värde som är proportionellt mot dubbla avståndet eller ZAX.
Förändringen av fasen A0, som sker när den bakåt- spridda vågen går en sträcka ZAX bestämmes av våglängden Ä för strålningsenergin enligt ekvationen Aø = zlxmr/x) <2) Det bör noteras att samma fasändringsstorlek sker med avseende på bakåtspridda vågor som går genom ringlaser- gyrot i motsatt riktning Detta är samma fasändring som sker i sidledsskiftade speglar beskrivet i amerikansk pat.-ans. 157 767/1980, men på grund av det faktum att spegeln 17 i det föreliggande fallet förflyttats vinkelrätt mot sitt plan är avståndet ett annat än sidoskiftavståndet eftersom tillordande sido- skiftning för spridningscentrumet från läget 27' till läget 31 är h(tan O- tan a)sin G. Spegeln rör sig sinusformigt med en frekvens 9 och med ett maximalt utslag h från ett vilo- läge, varvid momentant avstånd blir h = H sin Qt (3) En insättning av värdet på h enligt ekv. (3) i ekv. (1) ger tillordnade sidoskiftning för spridningscentrumet 17 vid varje tillfälle AX=H(tan O-tan a)sin 0 sin Qt (H) 10 15 20 25 30 451 762 10 Insättning av detta värde på AXi.ekv. (2) ger 4¶H Aø = Ä (tan O-tan a)sin 6 sin nt (5) Eftersom varken H, 0 eller u varierar med tiden kan hela koefficíenten sin Qt ersättas med en konstant B.
Dvs. A0 = B sin Qt (6) varvid _ = =ï%E (tan 9-tan a)sin O (7) I detta liksidiga triangulära ringlasergyro är e = so° och sin e= 1/2. sålunda blir 2nH B = Ä (tan G-tan a) (8) Den spridda vågen har en momentanuamplitud e enligt följande ekvation EXsin (mt + Aø) (9) Q: där E utgör storleken och w vinkelfrekvensen på strål- ningen. Införes värdet A0 från ekv. (6) i ekv. (9) trhålles e = Exsin (ut + ß sin nr) (10) som är densamma som den välkända ekvationen för fas- modulering av en bärstråle, som har en vinkelfrekvens w, med en moduleringsvåg uppvisande vinkelfrekvensen Q.
Ekv. (10) erhåller följande utseende då den utvidgas i Bessel-funktionen Jn(B): e = El:UO(B)sin mt + J1(B)[sin(w+fl)t-~sin(w-Q)t]+ J2(B)[sin(m+2Q)t-sin(m-2Q)t]+ J3[Sinr-Sin;]+ (11) Jo(B), vari JO är en Bessel-funktion av ett första slag och av storleken noll och B utgöres av argument, repre- .lg senterar amplituden på en omodifierad elektromagnetisk våg som skulle kunna benämnas bärare vid frekvensmodulation av en radiofrekvensvåg. Det är välkänt att JO(B) blir noll, dvs. - bärarens amplitud faller till noll när argumentet B uppvisar någoL av vissa värden varav enbart de argument som motsvarar de '10 15 20 25 30 35 451 762 11 första och andra nollvärdena behövs vid föreliggande uppfin- ning.
Dessa är B = 2,405 och B= 6;52Û (12) Det viktiga med dessa värden på argumentet B är i det föreliggande fallet att de utgör värden där amplituden på den omodulerade frekvensen för återsprídda vågen från spegeln 17 (och såsom kommer att_visas från spegeln 19) ned- bringas till noll. Genom att välja B till att vara ett-av dessa värden, även kända som nollor i Bessel-funktionen av första slaget och nollordningen, blir effekten av den omodi- fierade återspridda vågen noll och den enda bakåtspridda energin ligger inom sidobanden, som är skilda från den omodi- fierade vågen genom helmultipler av Q. Vinkelfrekvensen kan väljas tillräckligt hög så att energi i sidobanden icke låses på den huvudvåg som går i samma riktning.
Ett värdepåíísom får amplituden på den omodifierade bakåtspridda vågen eller bärvâgen att minska kan framräknas ur ekvl (8) För att bestämma ett värde på a, som är den enda storheten som återstår som okänd i den ekvationen, måste man undersöka förhållandena vid spegeln 19. Spegeln 19 för- ölir stationär och strålarna 12, 13 skiftar sidledes så att deras reflexionspunkt rör sig en sträcka h/cos G från läget 29 när speglarna 17, 18 står i sina respektive ickevibrerade positioner, till läget 33 när speglarna 17, 18 bringas att röra sig en sträcka h. Fasskillnaden hos den bakåtspridda .vågen från punkten 33 jämförd med den från punkten 29 är: Aø = zfs-g-S-e) sin e IQ-Ä) (13) där avståndet för sidoskiftning är hícos 6 snarare än hltan 0-tan a). Härav följer att ekvationerna (3) t.o.m. (12) likaledes är tillämpliga med samma insättning av 1/cos 9 för (tan G-tan a) i ekv. (H), (5), t7) och (8).
Genom detta införande i ekv. (8) erhålles 2¶H B = (14) 10 15 20 25 30 3b 451 762 12 7 Enligt den föreliggande uppfinningen kan vinkelför- skjutningen för spegelns 17 rörelseriktning väljas för redu- cering av punktens 27' sidoskiftníng från läget 31 med ett vär- de som gör att B i ekv. (8) blir exakt lika med det första nollvärdet nr B i ekv. (14) är exakt lika med det andra noll- värdet. Förhållandet mellan den vänstra sidan av ekv. (14) och den vänstra sidan av ekv. (15) är således lika med 2,405/5,52 eller 2¶H(tan 0-tan a) 0 Ä _ 2 405 2nH ' 5:52 (15) Ä cos 0 Detta kan reduceras till ' 9 cos 0 (ššå-5-)-cos 0 tan a = 0,436 (16) _ Med beaktande av att sin 300 är lika med 1/2 och cos 300 är lika med 0,866 kan värdet på tan avisas vara: 0 s - o nas tan @= -1-ñ:@š%-- = o,o7u2s (17) vilket gäller för a = 4,27° 2 (18) Värdet på H när B i ekv. (lä) är 2,405 är 2 405 Ä H = e,2sZd,š77 - o,o7u2sS (19) som uträknat blir H = 0,751 1 (20) Om Ä är 6,328 X 10_7 m blir resultatet av ekv. (20) H = u,s1 x 1o'7 m ' (21) Pig. 3 visar i mycket förenklad form ett tvärsnitt genom ett triangelformat ringlasergyro konstruerat enligt den föreliggande uppfinningen. Ett block 34 av lämpligt material såsom kvarts uppvisar tre kanaler 36, 37, 38 ur- borrade i detsamma. De tre strålarna 11, 12, 13 utbildas io 15 20 25 30 35 451 762. 13 huvudsakligen längs centrumlinjerna för dessa kanaler och . den fasta spegeln 19 vid skärningen mellan-kanalerna 37, 38 ! är anbringad på blocket 84.med något lämpligt hjälpmedel för att reflektera strålarna 12 och 13. Spegeln 17, som reflekterar strålarna 11, 13 uppbära av en drivenhet 39 och en liknande drivenhet 41 uppbär spegeln 18. _ Drivenheten 39 består av ett block 40 av lämpligt material som cervit eller zerodur, som slipats till att bilda ett tunt membran 42 som uppbär spegeln 17 vid änden av en kort central cylinder 43. På andra sidan av membranet 42 från cylindern 43 ligger en trave piezoelektriska kristall- skivor 44, som hâlles på plats mellan membranet 42 och ett .stabilt bakstycke 46 anbringat på blocket 40. De piezoelekt- riska kristallerna 44 har elektroder 47, 48 anordnade på varandra motsatta ytor för anslutning till ett par klämmor 49 resp; 51. Liknande klämmor 52, 53 är anslutna till driven- heten 41. 1 Drivenheterna 39, 41 aktiveras av en signal från en oscillator 54, som alstrar moduleringssignalen uppvisande frekvensen Q och så inkopplad att sinusspänningen som matas till drivenheten 39 är 180° fasförskjuten relativt sinus- spänningen till drivenheten 41. En banlängden reglerande f styrenhet 57 omfattar i huvudsak en reglerbar likspänning 58, som är inkopplad för att ge en likspänd förspänning av kris- tallerna 44 för reglering av den totala banlängden 11, 12, 13.
I enlighet med den föreliggande uppfinningen utgör travens axel den linje som betecknas med 24a, vilken visas i fig. 2.
Såsom beskrevs i samband med den figuren bildar axeln 24a en 4,270 vinkel med avseende på den bisektris som delar spegeln 17 i en riktning vinkelrätt mot dess reflexionsyta. Axeln 24a utgör även axeln för drivenheten 39 och för den korta cylindern 43. Med andra ord innebär detta att drivenheten 39, som har ett cylindriskt yttre, är anbringat på blocket 34 med en vinkel uppgående till 145,73O relativt kanalen 38. Genom symmetrin är likaledes drívenheten 41 monterad på blocket 34 med 1us,7s° vinkel relativt kenelen 37, vilket gör att axlarna för drivenheterna 39, 41 bildar 3Û8,54O vinkel med 451 762 14 varandra. Pâ grund av det sätt varmed spegeln 17 drivs ärp det enkelt att använda den för såväl bandlängdstyrning som för fasmodulering av strålarna 11, 12 och 13.
Den föreliggande uppfinningen har beskrivits med Hänvisning till speciella utföringeformer såsom föreligger vid en triangelformad kropp, men för fackmannen på området -är det uppenbart att modifikationer kan utföras utan att _uppfinningstanken frångäs, såsom den_definieras i de efter- följande patentkraven.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 451 762 15 PATENTKRAV
1. Förfarande för att hindralåsning i ett liksidigt triangelformat ringlasergyro (34) som omfattar tre speglar (17, 18, 19) vilka riktar monokromatiska strålar (11, 12, 13) av strålningsenergi med förutbestämd våglängd Ä i varandra motsatta riktningar runt en sluten optisk bana, k ä n n e- t e c k n a t av att en första (17) och en andra (18) av speglarna vibreras i första respektive andra riktningar för att förflytta de första och andra speglarnas reflexionsytor längs första och andra banor (24a, 25a) som var och en är för- skjuten med ungefär 4,270 från den vinkelräta linjen (24, 25) mot respektive spegels reflexionsyta under bibehållande av den totala längden för den slutna optiska banan konstant för att minska bakåtspridd strålning vid våglängden Ä från samt- liga speglar (17, 18, 19) till i huvudsak värdet Inll.
2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a t av att den tredje spegeln (19) hålles stationär.
3. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a t av att var och en av de första och andra speglarna (17, 18) vibreras med en amplitud H = 0,761 Å. H.
Förfarande enligt patentkraven 1 och 2, k ä n n e- t e c k n a t av att våglängden A är 6,328 X 10-7 m, varvid de första och andra speglarna (17, 18) vibreras med en amplitud H = u,s1 >< 1o'7 m.
5. Ringlasergyro innefattande laserorgan för att alstra två strålar (11, 12, 13) av monokromatisk strålningsenergi av en förutbestämd våglängd A gående i varandra motsatta rikt- ningar runt en liksidig triangelformad bana med förutbestämd längd, vilken avgränsar en yta och vid sina tre hörn har en första, en andra respektive en tredje spegel (17, 18, 19), k ä n n e t e c k n a t av organ (39, H1) för att bringa de första och andra speglarna (17, 18) i synkron sinussvängning enligt en ekvation h = 0,761 Å sin Qt, där h är förskjut- ningen av vardera spegeln vid varje tidpunkt och Q är vibra- tionens vinkelfrekvens, i riktningar som är förskjutna 4,270 från respektive bisektris för de hörnvinklar där de sväng- 451 762 16 ande speglarna är anordnade och 308,54° från varandra, varvid den första spegeln (17) rör sig mot den avgränsade ytan för att avkorta banlängden samtidigt som den andra spegeln (18) rör sig bort från den avgränsade ytan för att bibehålla den totala banlängden konstant medan dentredje spegeln (19) är stationär. 'h
SE8203513A 1981-06-08 1982-06-07 Forfarande for att hindra lasning i ett liksidigt triangelformat ringlasergyro samt ringlasergyro SE451762B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/271,734 US4410274A (en) 1981-06-08 1981-06-08 Ring laser gyroscope with doppler mirrors and offset actuators

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8203513L SE8203513L (sv) 1982-12-09
SE451762B true SE451762B (sv) 1987-10-26

Family

ID=23036845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8203513A SE451762B (sv) 1981-06-08 1982-06-07 Forfarande for att hindra lasning i ett liksidigt triangelformat ringlasergyro samt ringlasergyro

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4410274A (sv)
JP (1) JPS5866383A (sv)
AU (1) AU548093B2 (sv)
CA (1) CA1168337A (sv)
DE (1) DE3217695A1 (sv)
FR (1) FR2507313A1 (sv)
GB (1) GB2101802B (sv)
IT (1) IT1151272B (sv)
NO (1) NO158316C (sv)
SE (1) SE451762B (sv)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4653919A (en) * 1982-02-08 1987-03-31 Sundstrand Optical Technologies, Inc. Laser gyro with dithered mirrors and current dither
US5412475A (en) * 1982-08-27 1995-05-02 Raytheon Company Diagonal pathlength control
US5333046A (en) * 1982-08-27 1994-07-26 Raytheon Company Diagonal pathlength control
DE3366240D1 (en) * 1983-06-09 1986-10-23 Honeywell Gmbh Ring laser gyro
US5357338A (en) * 1983-07-11 1994-10-18 Litton Systems, Inc. Path length controller with offset bias for a ring laser gyro
US4686683A (en) * 1984-01-09 1987-08-11 Litton Systems, Inc. Laser angular rate sensor with dithered mirrors
EP0172223A1 (en) * 1984-02-08 1986-02-26 Sundstrand Optical Technologies, Inc. Ring laser gyro with randomized mirror dither
WO1985003568A1 (en) * 1984-02-08 1985-08-15 Sundstrand Optical Technologies, Inc. Ring laser gyro tilt mirror dither
DE3412015C2 (de) * 1984-03-31 1986-12-11 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln Ringlaser
US4817112A (en) * 1985-05-10 1989-03-28 Honeywell Inc. Low cost ring laser angular rate sensor
US4824253A (en) * 1987-04-08 1989-04-25 Litton Systems, Inc. Glass driver for laser mirror
US4851368A (en) * 1987-12-04 1989-07-25 Cornell Research Foundation, Inc. Method of making travelling wave semi-conductor laser
DE4009728A1 (de) * 1989-04-03 1990-10-04 Teldix Gmbh Verfahren zum herstellen eines grundkoerpers fuer einen laserkreisel
US5854677A (en) * 1990-08-31 1998-12-29 Rockwell International Corporation RLG optical noise injector
US5448354A (en) * 1991-07-29 1995-09-05 Rockwell International Corporation Acceleration distortion resistant ring laser gyro
US5359413A (en) * 1992-01-13 1994-10-25 Kearfott Guidance And Navigation Corporation System for substantially eleminating lock-in in a ring laser gyroscope
US5469258A (en) * 1993-11-29 1995-11-21 Allied Signal Inc. Ring laser gyroscope with tilting mirrors
US9651379B2 (en) 2014-11-17 2017-05-16 Honeywell International Inc. Eliminating ring laser gyro backscatter

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2414715A1 (fr) * 1978-01-13 1979-08-10 Sfena Procede d'attenua
US4281930A (en) * 1978-12-18 1981-08-04 Litton Systems, Inc. Laser gyro with phased dithered mirrors

Also Published As

Publication number Publication date
IT1151272B (it) 1986-12-17
JPS5866383A (ja) 1983-04-20
NO158316B (no) 1988-05-09
GB2101802B (en) 1984-12-05
DE3217695A1 (de) 1982-12-23
IT8221703A1 (it) 1983-12-04
NO158316C (no) 1988-08-17
AU548093B2 (en) 1985-11-21
SE8203513L (sv) 1982-12-09
FR2507313B1 (sv) 1985-03-15
NO821691L (no) 1982-12-09
FR2507313A1 (fr) 1982-12-10
GB2101802A (en) 1983-01-19
AU8463982A (en) 1982-12-16
CA1168337A (en) 1984-05-29
US4410274A (en) 1983-10-18
IT8221703A0 (it) 1982-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE451762B (sv) Forfarande for att hindra lasning i ett liksidigt triangelformat ringlasergyro samt ringlasergyro
US5066119A (en) Optical device for phase detection testing optical systems, especially ophthalmic lenses
CA1170344A (en) Ring laser gyroscope with doppler mirrors
Kothiyal et al. Improved techniques of collimation testing
Li et al. Quasi-4D laser diagnostics using an acousto-optic deflector scanning system
US5196902A (en) Two-beam interferometer apparatus and method, and spectrometer utilizing the same
Gooderum et al. Investigation with an interferometer of the turbulent mixing of a free supersonic jet
US4125778A (en) Apparatus for laser anemometry
US3468608A (en) Laser angular rate sensor
US3232164A (en) Optical system for detecting and measuring angular movements
US3506839A (en) Contactless probe system
US3432239A (en) Optical instruments of the interference type
US3109049A (en) Interferometer
US4592656A (en) Ring laser angular rate sensor with modulated scattered waves
US4174478A (en) X-ray interferometers
US3561257A (en) Ultrasonic beam combiner in holography
US3820902A (en) Measuring method and apparatus which compensate for abbe s error
JPS63210605A (ja) 光学表面の形状測定装置
US2173266A (en) Optical system
LeDesma et al. A modified Michelson interferometer to measure sub-milliradian changes in angle
Prakash et al. Determination of focal length of convex lenses using Newton's method
US1960891A (en) Measuring instrument
US3564572A (en) Method and apparatus for measuring the frequency of vibration of an object using holograms
SU1536193A1 (ru) Устройство дл многократных отражений в двухлучевом интерферометре
JPS6332310A (ja) 面形状測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8203513-0

Effective date: 19920109

Format of ref document f/p: F