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 ringlasergyroInfo
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/083—Ring lasers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
- G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
- G01C19/66—Ring laser gyrometers
- G01C19/68—Lock-in prevention
- G01C19/70—Lock-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)
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
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)
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)
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 |
-
1981
- 1981-06-08 US US06/271,734 patent/US4410274A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-03-03 GB GB08206235A patent/GB2101802B/en not_active Expired
- 1982-03-08 CA CA000397770A patent/CA1168337A/en not_active Expired
- 1982-05-11 DE DE3217695A patent/DE3217695A1/de not_active Withdrawn
- 1982-05-18 FR FR8208664A patent/FR2507313A1/fr active Granted
- 1982-05-21 NO NO821691A patent/NO158316C/no unknown
- 1982-06-04 IT IT21703/82A patent/IT1151272B/it active
- 1982-06-07 SE SE8203513A patent/SE451762B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-06-07 AU AU84639/82A patent/AU548093B2/en not_active Ceased
- 1982-06-07 JP JP57097490A patent/JPS5866383A/ja active Pending
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 |