激光陀螺谐振腔损耗与相位差测量

将频率可调激光注入谐振腔,使之产生受迫振荡。用光电探测器接收振荡功率信号,输入计算机分析,绘出谐振腔的功率谱线图。通过测量谱线半波宽度、纵模间隔,计算出谐振腔的损耗及相位差。     

无源谐振腔激光陀螺实验系统的研制

报道了采用反射型谐振腔结构的无源谐振腔激光陀螺系统。在实验室环境下,取得了漂移稳定性1.7deg/h的性能。指出了引起陀螺漂移的误差因素,并提出进一步改善陀螺测量精度的措施。     

热不灵敏激光谐振腔补偿特性研究

为了实现热容激光器远场可聚焦性的实时控制,采用角锥棱镜阵列作为准相位共轭反射镜对光束波前进行被动式实时补偿。详细研究了阵列角锥棱镜谐振腔的光学特性,通过优化谐振腔的构型,进行腔内滤波,抑制角锥之间的共轭模式,获得了在保持90%输出能力条件下的单模输出,中心主斑能量集中度提高了约4.5倍,远场可聚焦性与传统的平-凹腔比提高约10倍。结果表明,角锥棱镜阵列谐振腔具有热不灵敏的特性,可显著提高热容激光器的远场聚焦能力。     

配重式激光陀螺机械抖动系统的实验研究

针对研究的RLG，为了满足应用要求，按照配重式抖动偏颤方案，设计了一套机械抖动系统，设计抖动频率为344.16HZ，有限元计算结果表明，抖动系统模态分布合理，强度足够。实验结果表明，实测抖动频率为316HZ，与设计值相差约8.2%，在误差范围内，证明设计过程和方法是正确的，30分钟内，抖动频率和幅度（RMS值）的稳定度分别优于0.05%和5%，抖动系统受水平方向上的基础振动影响较大，但抖动信号仍然良好，满足应用要求。     

激光陀螺环形谐振腔抑制比优化控制研究

根据光阑衍射理论,以光阑衍射损耗灵敏度为参量,研究和分析了激光陀螺环形谐振腔的抗失调能力。基于激光陀螺的限模条件,为获得谐振腔的最佳光阑衍射损耗灵敏度,计算得到了激光陀螺抑制比下限。通过数值计算,研究了谐振腔增益和反射镜总损耗对其抑制比下限的影响,并得到了实验验证。研究结果表明:腔内增益越大,陀螺抑制比下限值越大;反射镜总损耗越大,陀螺抑制比下限值越小。这对激光陀螺环形谐振腔装调过程中抑制比的优化控制具有重要指导意义。     

机抖激光陀螺抖动机构的温度特性的研究

研究了机抖激光陀螺抖动偏频量与温度之间的关系。通过大量的重复性高低温实验,证明了抖动偏频量与温度的线性关系,并得到了拟合直线表达式。结果表明,抖动偏频量与温度具有较好的线性关系,而且具有较好的重复性。同时用抖动偏频量对陀螺的零漂进行补偿,提高了陀螺的精度。     

超大环形激光陀螺仪谐振腔参数研究

大型激光陀螺是一种基于Sagnac效应的惯性传感器.随着尺寸的增加,基模运转和增益成为重要参数.针对镜片匹配、放电电流大小及腔长等,计算了ABCD矩阵与高斯光束的特征参数,验证了不同边长下环形谐振腔腰斑位置及放电电流对光阑的影响.实验结果表明,出光阈值处光斑质量最优,光斑最为平整,比值接近于1且对称结构有利于高效读取信...     

机械抖动激光陀螺抖动机构的设计

抖动机构设计是机械抖动激光陀螺研制的关键技术之一。本文对抖动机构的设计方法进行了研究 ,并设计了一种实用的抖动机构。实验表明 :该机构的体积 ,刚性 ,谐振频率 ,灵敏度 ,热膨胀 ,偏频量及偏频稳定性等方面都符合抖动偏频的要求。     

激光陀螺光学抖动加噪原理及实验

为了改善激光陀螺锁区,提高激光陀螺性能,介绍了一种通过光学抖动的方式改善激光陀螺锁区的方法,并阐述了其基本原理,分析了其主要限制因素,简述了激光陀螺机械抖动偏频后的锁区变化和加噪对锁区的影响.在此基础上进行了机械抖动加噪、不加噪及机械抖动不加噪但合并光学抖动3种状态下陀螺性能的对比实验研究.实验结果表明:光学抖动可以起...     

机抖式激光陀螺温度误差补偿研究

通过对激光陀螺机抖构件谐振频率和抖动幅值温度特性的分析,初步提出了利用稳幅、稳频控制等措施来改善系统性能的思想。基于两种温度模型的比较研究,给出了温度模型的选择准则,并对系统测试设备及温度试验等发表了相应的看法,指出了课题未来的发展方向。     

机抖式激光陀螺温度误差补偿研究

通过对激光陀螺机抖构件谐振频率和抖动幅值温度特性的分析，初步提出了利用稳幅、稳频控制等措施来改善系统性能的思想。基于两种温度模型的比较研究，给出了温度模型的选择准则，并对系统测试设备及温度试验等发表了相应的看法，指出了课题未来的发展方向。     

机抖激光陀螺检测电路前置放大器的设计与分析

首先简单介绍了激光陀螺信号特点,在此基础上设计一种实用的低噪声、大动态范围的激光陀螺前置放大整形电路。分析了该放大电路的基本工作原理,计算了放大电路的传递函数、相对误差和噪声。理论分析和实验结果表明：该放大整形电路完全能够满足激光陀螺的实用要求,并成功应用于机抖激光陀螺检测系统上,取得了良好的效果。     

消除机械抖动激光陀螺闭锁误差的方法

理论分析了机械抖动激光陀螺(MDRLG)闭锁误差产生的原因,给出了闭锁误差与输入角速率、机械抖动频率和机械抖动幅度的关系。针对激光陀螺读出电路整脉冲计数解调的缺陷,提出了用抛物线方程描述激光陀螺输出信号零速率点的相位特征来补偿丢失的小角速率信息,并且利用激光陀螺零速率点相位的正弦值和余弦值以及零速率点相位的二阶导数进行闭锁误差补偿的新方法。仿真实验结果表明,在整周期采样过程中,激光陀螺最大输出误差由原来的6．25％减小到0．622％,有效地减小了闭锁误差,提高了激光陀螺的检测精度。同时该方法也使激光陀螺输出信号具有良好的稳定性和重复性。     

光纤环形复合谐振器的研究

介绍光纤环形复合谐振器的结构和工作原理，分析谐振器的参数对其特性的影响，并讨论其在各种领域的应用。     

抖动偏频激光陀螺抖动信号的自适应对消

根据抖动偏频激光陀螺的输入、输出信号模型,提出利用自适应噪声对消技术消除陀螺抖动信号.使用恰当的算法,自适应噪声对消器能够自适应地跟踪并最佳地消除抖动信号,提取所需的惯性角速率信息.     

激光器偏振特性对谐振式光纤陀螺性能的影响

激光器是谐振式光纤陀螺(RFOG)的重要组成部分,其光学噪声严重地限制了RFOG的输出精度。通过建立激光器偏振特性的数学模型,分析了激光器的偏振消光比、对轴误差和偏振本征态相位差对RFOG性能的影响,并通过实验验证了模型的正确性。此外,提出一种基于强度调制基频解调信号的方案,以补偿RFOG中非理想偏振态的振幅波动。实验表明,利用该方案可将非理想偏振态下振幅波动引起的陀螺输出波动减小12dB以上。     

薄膜体声波谐振器的热学分析

采用有限元分析软件Comsol Multiphics构建谐振器三维模型,研究器件结构、材料对其热性能的影响。固态装配型谐振器(SMR)有更好的热传导能力与热应力稳定性。在SMR器件中增加一层SiO2,其最高稳态温度上升7℃。器件最高稳态温度随其谐振区面积的减小而迅速增大。当器件换用高热导率材料时,器件最高稳态温度及其随热耗散功率增加而增大的幅度明显降低。     

波浪式MEMS谐振陀螺的设计与研究

提出并研制了一种具有高机械灵敏度和低零偏稳定性的新型波浪式MEMS谐振陀螺(WDRG)。该结构的设计方法是将传统的环式MEMS谐振陀螺(DRG)转变为波浪式环,以提供更高的热弹性品质因数。此外,与传统DRG相比,WDRG具有更高的制造误差抗扰度。通过优化结构参数,进一步提高了WDRG的性能。通过有限元法(FEM)给出了主要结构参数对WDRG性能的影响。优化后WDRG的热弹性品质因数、机械灵敏度和偏置稳定性分别为450k,1.05μm/(°/s)和0.076(°)/h。与传统DRG相比,零偏稳定性降低了90%,热弹性品质因数和机械灵敏度分别提高了215%和950%。     

高功率LD阵列端泵Nd∶YLF片状放大器热效应研究

针对LD阵列端面泵浦片状放大器的工作特点,建立了对增益介质Nd:YLF进行热特性研究的有限元模型.计算出了千瓦级泵浦功率,520 μs脉冲宽度,重复频率状态下晶体瞬时三维的温度和热应力分布.研究结果表明:有效泵浦功率密度达到10 kW/cm2量级时,介质可能发生热致断裂;增大强迫对流换热系数会减少温升,但端面处温度梯度增大,热应力可能增大.