【技术实现步骤摘要】
一种基于超稳激光的被动式激光陀螺仪
本专利技术属于激光陀螺仪领域，更具体地，涉及一种基于超稳激光技术的被动式激光陀螺仪。
技术介绍
激光陀螺仪由于其优良的转动速率测量性能而被用于惯性导航、地球物理、基础物理等领域。在过去的40年里，激光陀螺仪已经成为惯性导航和精密旋转测量领域最重要的仪器，由于其分辨率高、稳定性好、动态范围广而受到科研界和工业界研究人员的青睐。激光陀螺仪基于Sagnac效应，于1913年由法国科学家Sagnac提出，在一个环形腔中，如果系统在光的传播平面存在转动，那么顺时针方向传播的光与逆时针方向传播的光走过的实际光程不相等，两束光如果同时跟环形腔的同一谐振峰发生共振，则它们的共振频率之差与旋转角速度的关系可以表示为：其中fsagnac是我们测量的两个方向谐振激光的频率差，也被称为Sagnac频率，其中称为标度因子，A是环形腔的环绕面积，λ是激光的波长，P是环形腔的周长，Ω是环形腔的旋转角速度。可以看出，激光陀螺仪的环绕面积越大，其标度因子越大，其测量灵敏度越高。现有陀螺仪大部分均为主动激光陀螺仪，即由四个高反腔镜所构成的环形激光干涉仪内部充满He...
【技术保护点】
1.一种基于超稳激光的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述被动式激光陀螺包括：超稳激光光源装置(100)、高Q值环形腔干涉仪装置(200)和拍频探测装置(300)；所述超稳激光光源装置包括：激光装置(101)、法布里珀罗腔装置(102)、飞秒光梳装置(103)和原子频标装置(104)；所述激光装置(101)分别向所述法布里珀罗腔装置(102)、飞秒光梳装置(103)和环形腔干涉仪装置(200)提供激光信号，激光信号的频率同时锁定到所述法布里珀罗腔(102)和飞秒光梳装置(103)，与此同时，所述飞秒光梳装置(103)将自身重复频率和零偏频率锁定到所述原子频标装置(104)，使...
【技术特征摘要】
1.一种基于超稳激光的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述被动式激光陀螺包括：超稳激光光源装置(100)、高Q值环形腔干涉仪装置(200)和拍频探测装置(300)；所述超稳激光光源装置包括：激光装置(101)、法布里珀罗腔装置(102)、飞秒光梳装置(103)和原子频标装置(104)；所述激光装置(101)分别向所述法布里珀罗腔装置(102)、飞秒光梳装置(103)和环形腔干涉仪装置(200)提供激光信号，激光信号的频率同时锁定到所述法布里珀罗腔(102)和飞秒光梳装置(103)，与此同时，所述飞秒光梳装置(103)将自身重复频率和零偏频率锁定到所述原子频标装置(104)，使得所述激光装置最终输出激光信号频率同时兼具法布里珀罗腔的短期稳定性和原子频标的长期稳定性；所述高Q值环形腔干涉仪装置(200)用来构建被动式激光陀螺仪干涉光路，所述激光装置经过频率长期与短期的稳定之后输出激光信号分两路，分别沿逆时针方向和顺时针方向注入所述环形腔装置；沿逆时针方向注入激光信号作为长度基准，通过所述腔长频率锁定装置将所述环形腔装置谐振频率锁定到激光信号频率上，沿顺时针方向注入激光信号注入所述环形腔装置并将激光信号频率锁定至所述环形腔装置谐振频率上；所述拍频探测装置(300)用于探测在所述高Q值环形腔干涉仪装置(200)之内分别沿逆时针方向和顺时针方向传播的激光信号频率之差Sagnac信号，以此来确定整个装置的旋转角速度。2.如权利要求1所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述被动式激光陀螺仪还包括：第一激光传输单元(105)、第一反馈单元(106)、第二激光传输单元(107)和第二反馈单元(108)；第二激光传输单元(107)的第一输入端连接至飞秒光梳装置(103)的输出端，第二激光传输单元(107)的第二输入端连接至激光装置(101)的输出端，第二反馈单元(108)的输入端连接至第二激光传输单元(107)的输出端，第二反馈单元(108)的输出端连接至(101)的第一输入端；第一激光传输单元(105)的输入端连接至激光装置(101)的输出端，第一激光传输单元(105)的输入输出端与(102)连接，第一反馈单元(106)的输入端连接至第一激光传输单元(105)的输出端，第一反馈单元(106)的输出端连接至(101)的第二输入端；第一激光传输单元(105)用于将激光装置(101)输出的激光信号传输至所述法布里珀罗腔(102)；第一反馈单元(106)用于将激光装置(101)输出的激光信号频率锁定至所述法布里珀罗腔(102)；第二激光传输单元(107)用于将激光装置(101)输出的激光信号传输至所述飞秒光梳装置(103)；第二反馈单元(108)用于将激光装置(101)输出的激光信号频率锁定至所述飞秒光梳装置(103)。3.如权利要求1所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述激光装置(101)输出的激光信号的频率由法布里珀罗腔装置(102)和链接到原子频标(104)的飞秒光梳装置(103)稳定。4.如权利要求3所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述激光装置(101)输出的激光信号的频率短期稳定性由法布里珀罗腔(102)稳定，激光信号经第二分光镜(1051)所反射的一束激光通过第一电光调制器(1052)相位调制，后被光隔离器(1053)反射进法珀腔(102)，该激光信号与法珀腔(102)相互作用后被反射，在第一光电探测器(1061)处探测信号，所得误差信号解调后经过第一伺服放大器(1062)后反馈给激光装置(101)，将激光装置(101)输出激光信号频率锁定到法珀腔(102)谐振峰上，获得法珀腔(102)的优越短期稳定性；所述激光装置(101)输出的激光信号的频率长期稳定性由链接到原子频标(104)的飞秒光梳(103)稳定，激光信号经第一分光镜(1012)所反射的一束激光...
【专利技术属性】
技术研发人员：张洁，柳奎，张风雷，陆泽晃，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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