M-0600 氦氖激光陀螺仪装置

尽管存在高精度卫星导航（GPS），但每个依赖导航的运输车辆都必须有自己的GPS独立导航系统，以备GPS可能出现故障时使用。无论是空客还是波音等制造商，现在的飞机都配备了激光陀螺仪用于导航。1960 年激光器发明后不久，1913 年 Georges Sagnac（法国）的想法与氦氖环形激光器结合应用。
然而，这种环形激光陀螺仪与萨格纳克的想法的区别在于，在萨格纳克的设置中，光源与环形结构分开，并且信号是反向传播光束之间的相移。在这里讨论和应用的激光陀螺仪中，光源是环形激光器的一部分，输出是反向传播激光模式之间的拍频。此类激光陀螺仪被称为“主动”激光陀螺仪，而 Sagnac 类型的激光陀螺仪被称为“被动”激光陀螺仪。一般来说，与无源激光陀螺仪相比，有源激光陀螺仪提供更高的精度和长期稳定性。与其他众所周知的测量设备（例如分辨率为 0.01 毫米的测微螺杆）相比，激光陀螺仪的精度变得更加明显。为了具有相同的分辨率，它的长度必须至少为 3 公里（！）。在这个实验系统中，激光陀螺仪的基础知识在系统中得到解释和实践研究，允许完全访问所有组件。实验激光陀螺仪由一个坚固的转盘组成，上面安装了环形激光器。由步进电机驱动的旋转台使转盘旋转。角速度和范围可以通过提供的控制器设置。环形激光器由排列在等边三角形角上的三个激光镜组成。旋转点正好位于该三角形的中心内。在一个反射镜上，光束弯曲装置的位置使得顺??时针和逆时针传播模式叠加，并且通过两个光电检测器检测它们的拍频。光电探测器的信号彼此有90°的相移，以便进行后续的方向判别。创建的 TTL 信号被馈送到频率计数器。对于环形激光器的第一次对准，使用可调节的绿色激光笔。一旦系统对准，就插入单模标准具以获得所需的单模操作。模式的拍频被测量为角速度的函数。一种特殊的测量重点是所谓的锁定阈值，这是主动激光陀螺仪的不良影响。