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专利号: 2022100189874
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双纵模自偏频激光陀螺,其特征在于,包括微晶玻璃腔体(1),所述微晶玻璃腔体(1)上部的两个角上均设置有Ⅰ类全反射棱镜(2),微晶玻璃腔体(1)下部的两个角上均设置有Ⅱ类全反射棱镜(3),其中一个所述Ⅱ类全反射棱镜(3)外部还设置有合光棱镜(7),所述微晶玻璃腔体(1)内部设置有增益介质储气室(10),所述增益介质储气室(10)连接He‑Ne增益管,所述He‑Ne增益管的两侧设置有上、下电极板(11);所述上、下电极板(11)电性连接射频激励电压源(12),所述射频激励电压源(12)电性连接激光陀螺稳光强伺服控制器(13);所述激光陀螺稳光强伺服控制器(13)电性连接FPGA(15),所述FPGA(15)分别电性连接激光陀螺双纵模状态控制器(16)和双光窗光电探测器(14)。

2.根据权利要求1所述的一种双纵模自偏频激光陀螺,其特征在于,所述Ⅰ类全反射棱镜(2)外部均套设有上保护罩(8),所述Ⅱ类全反射棱镜(3)外部均套设有下保护罩(9)。

3.根据权利要求1所述的一种双纵模自偏频激光陀螺,其特征在于,还包括引燃变压器(17),所述引燃变压器(17)通过铟封的电极固定在激光陀螺双纵模状态控制器(16)一侧,且所述引燃变压器(17)设置在射频激励电压源(12)的对侧。

4.根据权利要求1所述的一种双纵模自偏频激光陀螺,其特征在于,所述激光陀螺稳光强伺服控制器(13),具体为:包括电容C5,FPGA(15)的输出端连接电容C5一端、电容C4一端、电容C1一端、电容C2一端、电阻R1一端、电感L1一端,电容C5另一端分别连接电容C6一端以及接地,电阻R1另一端分别连接电阻R2一端、电感L2一端;所述电感L1另一端分别连接电容C7一端、电容C3一端、电感L4一端、三极管基极的A端连接,电容C6另一端、电容C4另一端、电容C1另一端、电容C2另一端、电阻R2另一端均与电感L3一端连接,电容C7另一端连接电容C3另一端,电感L2另一端连接电感L5一端、三极管基极的B端连接,电感L3另一端分别连接电阻R3一端、电阻R4一端、电阻R5一端、电阻R6一端,电阻R3另一端、电阻R4另一端、电阻R5另一端、电阻R6另一端均与三极管基极的C端连接,电感L4另一端连接电容C8一端、电容C9一端,电容C8另一端、电容C9另一端均与电感L5另一端连接。

5.根据权利要求1所述的一种双纵模自偏频激光陀螺,其特征在于,所述激光陀螺双纵模状态控制器(16)包括控制盒(16‑2),所述控制盒(16‑2)顶部设置有盒盖(16‑1),所述控制盒(16‑2)与盒盖(16‑1)连接处设有密封圈,所述控制盒(16‑2)内设置有镍铬合金加热丝(16‑4),所述盒盖(16‑1)的一侧内壁设置有压电陶瓷片(16‑3),所述压电陶瓷片(16‑3)的表面粘贴有弹性膜片;所述盒盖(16‑1)两侧外壁均设置有接线柱(16‑5),所述接线柱(16‑

5)分别接有100Hz交流电及0~12V直流电,所述控制盒(16‑2)通过橡胶管连接钛合金接嘴(16‑6),所述钛合金接嘴(16‑6)通过橡胶管与微晶玻璃腔体(1)连接。

6.一种双纵模自偏频棱镜式激光陀螺的装配方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤1,通过毛细玻璃管将微晶玻璃腔体(1)内部抽真空;

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步骤2,向增益介质储气室(10)内充入He‑Ne混合气体,He :Ne同位素混合气体的体积比

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为9:1,Ne元素采取双同位素,Ne :Ne 气体的体积比7:3;

步骤3,将微晶玻璃腔体(1)置于充气台上,高压老练两周;

步骤4,向增益介质储气室(10)内充入He‑Ne混合气体,混气比例与第一次充气完全相同,充气压力为400Pa;

步骤5,将微晶玻璃腔体(1)从充排气台上取下,截断充气玻璃管;

步骤6,进行外光阑系统装配,根据测量外光阑装配前、后环形激光器出光阈值电压的变化量,逐个确定各片外光阑的大致装配位置;

步骤7,改变激光陀螺双纵模状态控制器(16)内镍铬合金加热丝上的控制电压,在F‑P扫频干涉仪和示波器辅助下,扫描纵模完成光强调谐曲线的绘制;

步骤8,根据步骤7激光器光强调谐曲线的测试结果,略微调整光阑组的装配位置,调整环形谐振腔损耗,获得理想的光强调谐曲线线型;

步骤9,光强调谐曲线满足要求,即完成外光阑光胶过程,谐振腔装配完毕;光强调谐曲线不满足要求,可在装配有合光棱镜的全反射棱镜一侧增加装配辅助光阑,并继续轻微调整外光阑装配位置,直至光强调谐曲线满足要求;

步骤10,将装配完成的谐振腔固定在数字化测试基座上,引燃激光器;调试激光陀螺双纵模状态控制器(16),要求调整环形谐振腔两振荡纵模与光强调谐曲线两峰值对应;

步骤11,调试激光陀螺稳光强伺服控制器(13),要求环形激光陀螺的输出光强峰值为

2V,并进行闭环控制;

步骤12,激光陀螺双纵模振荡状态闭环控制,达到两纵模分立于增益曲线中心位置两侧振荡,强、弱纵模振荡强度约比为1.4:1的稳态化工作状态。