Высокодобротная оптическая схема кольцевого моноблочного гироскопа с лазерным диодом

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Ус Н.А., Авершин А.А. Высокодобротная оптическая схема кольцевого моноблочного гироскопа с лазерным диодом // Оптический журнал. 2021. Т. 88. № 7. С. 28–34. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-07-28-34

Us N.A., Avershin A.A. High-Q optical design for a laser-diode-based packaged ring laser gyroscope [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2021. V. 88. № 7. P. 28–34. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-07-28-34

Ссылка на англоязычную версию:

N. A. Us and A. A. Avershin, "High-Q optical design for a laser-diode-based packaged ring laser gyroscope," Journal of Optical Technology. 88(7), 372-375 (2021). https://doi.org/10.1364/JOT.88.000372

Аннотация:

Рассмотрен вопрос повышения точности чувствительного элемента кольцевого моноблочного гироскопа с лазерным диодом за счет использования применительно к его базовой конструкции высокодобротной оптической схемы, способствующей снижению случайного дрейфа. Показано, что применение в узлах оптического контура моноблока дополнительных оптических резонаторов потенциально позволяет компенсировать оптические потери излучения лазерного диода на отдельных линейных участках контура (оптических каналах и зеркальных системах) за счет повышения общей добротности системы. Представлены результаты моделирования оптической схемы симметричного треугольного типа с длинами канала 50, 100, 150 и 200 мм. В разработанной оптической схеме показатели качества возросли практически на порядок: для схемы с длиной канала 100 мм добротность составила 5,8×1014, а случайный дрейф — 8×10–4 град/ч1/2, что соответствует 1-му классу точности инерциальных гироскопов. Увеличение добротности оптической схемы расширило диапазон масштабного коэффициента моноблока. Результаты исследования реализованы в макетном образце кольцевого моноблочного гироскопа с лазерным диодом.

Ключевые слова:

случайный дрейф гироскопа, высокодобротная оптическая схема, потенциальная точность, кольцевой моноблочный гироскоп с лазерным диодом

Коды OCIS: 140.3370

Список источников:

1. Кузнецов А.Г., Молчанов А.В., Чиркин М.В., Измайлов Е.А. Прецизионный лазерный гироскоп для автономной инерциальной навигации // Квант. электрон. 2015. Т. 45. № 1. С. 78–88.
2. Лукьянов Д.П., Филатов Ю.В., Голяев Ю.Д. и др. 50 лет лазерному гироскопу // Фотоника. 2014. № 1(43). С. 42–61.
3. Коркишко Ю.Н., Федоров В.А., Прилуцкий В.Е. и др. Волоконно-оптический гироскоп навигационного класса точности // Гироскопия и навигация. 2008. № 1. C. 71–81.
4. Архипов В.А., Полутов А.Г., Ус Н.А., Склярова О.Н., Задорожний С.П., Смирнов П.В. Лазерный гироскоп // Патент 2582900 Российской Федерации. Заявл. 31.12.2014, опубл. 27.04.2016. Бюл. № 12.
5. Ус Н.А., Задорожний С.П. Кольцевой моноблочный гироскоп с полупроводниковым лазерным диодом: особенности конструктивно-технологического решения // Вестник Воронежского гос. техн. ун-та. 2016. Т. 12. № 2. С. 65–71.
6. Ус Н.А., Задорожний С.П., Авершин А.А., Склярова О.Н. Лазерный гироскоп // Патент 2627566 Российской Федерации. Заявл. 08.11.2016, опубл. 08.08.2017. Бюл. № 22.
7. Васильев А.М., Гребенюк Е.И. Специальные методы контроля элементов лазерного гироскопа: монография. М.: изд. «Русайнс», 2015. 100 с.
8. Ус Н.А., Задорожний С.П., Авершин А.А., Склярова О.Н. Способ повышения добротности оптического контура кольцевого моноблочного лазерного гироскопа // Патент 2709014 Российской Федерации. Заявл. 31.10.2018, опубл. 13.12.2019. Бюл. № 35.
9. Ус Н.А., Авершин А.А. Математическая модель оптической схемы кольцевого моноблочного гироскопа // Труды МАИ. 2018. № 103.

10. Авершин А.А., Ус Н.А. Расчет добротности оптического контура кольцевого лазерного гироскопа с полупроводниковым лазерным диодом // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018660692 от 28.08.2018.
11. Болотнов С.А., Вереникина Н.М., Алексейченко А.А. Лазерные информационно-измерительные системы. М.: МГТУ им. Баумана, 2005. 228 с.
12. Ус Н.А., Авершин А.А. Методика расчета оптической схемы кольцевого моноблочного гироскопа бесплатформенной инерциальной навигационной системы военного назначения // Электронный периодический научный журнал «Воздушно-космические силы. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА». 2019. № 12. C. 119–125.