本发明专利技术公开一种激光陀螺，其中偏振分光棱镜将第一光束发送给陀螺腔体的第一侧表面，并在陀螺腔体的第一侧表面至第三侧表面之间形成逆时针旋转的第一光路，从第一侧表面透射出的第一透射光束到达拍频测量装置的第一输入端。偏振分光棱镜将第二光束发送给陀螺腔体的第四侧表面，并在陀螺腔体的第四侧表面至第六侧表面之间形成顺时针旋转的第二光路，从第四侧表面透射出的第二透射光束到达拍频测量装置的第二输入端，拍频测量装置利用第一透射光束和第二透射光束进行拍频处理。其中第一光路和第二光路不重叠。由于陀螺腔体内顺时针旋转的光束光路和逆时针旋转的光束光路不重叠，从而避免了闭锁效应，提高了激光陀螺的精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光技术，尤其是涉及激光陀螺。
技术介绍
自上世纪60年代以来，激光陀螺已经在国防和民用领域发挥了巨大作用，它是迄今为止在惯性
唯一真正获得实际应用的非机电式的高精度惯性敏感仪表。相比于常规机电陀螺，激光陀螺具有可靠性高、寿命长、精度高成本低等特点。目前，世界各国空军都把激光陀螺作为空军系统用于定位导航的标准设备，而各种大中型民航客机上也都装备了激光陀螺惯性基准系统，同时激光设备已开始向舰船和陆地设备上发展。目前激光陀螺都是以萨格纳克(Sagnac)效应为基本原理，即在任意几何形状的环形腔中，从某一观察点出发的一对激光光束沿相反方向运行一周后回到该点时，此时这对光束的相位差或光程差的大小和闭合光路的转动速率成正比。激光陀螺通过测量激光光束在环形腔中沿顺时针(CW)方向旋转与沿逆时针(CCW)方向旋转时的频率差来确定其旋转角速度。具体公式为:权利要求1.一种激光陀螺，其特征在于，激光陀螺包括激光装置、偏振分光棱镜、陀螺腔体，拍频测量装置，陀螺腔体包括第一至第六侧表面，其中: 激光装置，用于向偏振分光棱镜提供激光光束； 偏振分光棱镜，用于在接收到激光装置提供的激光光束后，将通过反射形成的第一光束发送给陀螺腔体的第一侧表面，将通过透射形成的第二光束发送给陀螺腔体的第四侧表面； 其中第一光束通过第一侧表面进入陀螺腔体后到达第二侧表面，第一光束被第二侧表面全反射后到达第三侧表面，第一光束被第三侧表面全反射后回到第一侧表面，并在第一侧表面发生第一反射和第一透射，其中第一反射光束再次到达第二侧表面并发生全反射，从而形成第一光束在第一至第三侧表面之间逆时针旋转的第一光路，第一透射光束到达拍频测量装置的第一输入端； 第二光束通过第四侧表面进入陀螺腔体后到达第五侧表面，第二光束被第五侧表面全反射后到达第六侧表面，第二光束被第六侧表面全反射后回到第四侧表面，并在第四侧表面发生第二反射和第二透射，其中第二反射光束再次到达第五侧表面并发生全反射，从而形成第二光束在第四至第六侧表面之间顺时针旋转的第二光路，第二透射光束到达拍频测量装置的第二输入端； 其中第一光路和第二光路不重叠； 拍频测量装置，利用第一输入端接收到的第一透射光束和第二输入端接收到的第二透射光束进行拍频处理。2.根据权利要求1所述的激光陀螺，其特征在于，陀螺腔体还包括在第二侧表面、第三侧表面、第四侧表面和陀螺腔体顶面的相交处设置第七侧表面，在第一侧表面、第五侧表面、第六侧表面和陀螺腔体顶面的相交处设置第八侧表面，其中: 在第一光路中，第一光束通过第一侧表面进入陀螺腔体后到达第二侧表面，第一光束被第二侧表面全反射后到达第七侧表面，第一光束在第七侧表面全反射后到达第三侧表面，第一光束被第三侧表面全反射后回到第一侧表面； 在第二光路中，第二光束通过第四侧表面进入陀螺腔体后到达第五侧表面，第二光束被第五侧表面全反射后到达第八侧表面，第二光束在第八侧表面全反射后到达到达第六侧表面，第二光束被第六侧表面全反射后回到第四侧表面。3.根据权利要求2所述的激光陀螺，其特征在于， 在第一光路中，第一光束从第二侧表面到达第七侧表面的第二路径、以及第一光束从第七侧表面到达第三侧表面的第三路径，位于由第一光束从第一侧表面到达第二侧表面的第一路径和由第一光束从第三侧表面到达第一侧表面的第四路径组成的平面之外； 在第二光路中，第二光束从第五侧表面到达第八侧表面的第六路径、以及第二光束从第八侧表面到达第六侧表面的第七路径，位于由第二光束从第四侧表面到达第五侧表面的第五路径和由第二光束从第六侧表面到达第四侧表面的第八路径组成的平面之外。4.根据权利要求2所述的激光陀螺，其特征在于， 第七侧表面、第八侧表面分别与陀螺腔体顶面形成的夹角小于90°。5.根据权利要求4所述的激光陀螺，其特征在于， 第七侧表面、第八侧表面分别与陀螺腔体顶面形成的夹角为45°。6.根据权利要求1-5中任一项所述的激光陀螺，其特征在于，第一光束以45°入射到第一侧表面中，第二光束以45°入射到第四侧表面中。7.根据权利要求1-5中任一项所述的激光陀螺，其特征在于，陀螺腔体采用的材料为激光增益介质或石英晶体介质。8.根据权利要求7所述的激光陀螺，其特征在于，陀螺腔体采用的材 料为固体激光激发介质Nd:YAG晶体。全文摘要本专利技术公开一种激光陀螺，其中偏振分光棱镜将第一光束发送给陀螺腔体的第一侧表面，并在陀螺腔体的第一侧表面至第三侧表面之间形成逆时针旋转的第一光路，从第一侧表面透射出的第一透射光束到达拍频测量装置的第一输入端。偏振分光棱镜将第二光束发送给陀螺腔体的第四侧表面，并在陀螺腔体的第四侧表面至第六侧表面之间形成顺时针旋转的第二光路，从第四侧表面透射出的第二透射光束到达拍频测量装置的第二输入端，拍频测量装置利用第一透射光束和第二透射光束进行拍频处理。其中第一光路和第二光路不重叠。由于陀螺腔体内顺时针旋转的光束光路和逆时针旋转的光束光路不重叠，从而避免了闭锁效应，提高了激光陀螺的精度。文档编号G01C19/64GK103245341SQ20121002264公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月2日 优先权日2012年2月2日专利技术者臧二军, 曹红军, 杨涛, 李烨, 林弋戈, 王少凯, 曹建平, 方占军 申请人:中国计量科学研究院本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种激光陀螺，其特征在于，激光陀螺包括激光装置、偏振分光棱镜、陀螺腔体，拍频测量装置，陀螺腔体包括第一至第六侧表面，其中：激光装置，用于向偏振分光棱镜提供激光光束；偏振分光棱镜，用于在接收到激光装置提供的激光光束后，将通过反射形成的第一光束发送给陀螺腔体的第一侧表面，将通过透射形成的第二光束发送给陀螺腔体的第四侧表面；其中第一光束通过第一侧表面进入陀螺腔体后到达第二侧表面，第一光束被第二侧表面全反射后到达第三侧表面，第一光束被第三侧表面全反射后回到第一侧表面，并在第一侧表面发生第一反射和第一透射，其中第一反射光束再次到达第二侧表面并发生全反射，从而形成第一光束在第一至第三侧表面之间逆时针旋转的第一光路，第一透射光束到达拍频测量装置的第一输入端；第二光束通过第四侧表面进入陀螺腔体后到达第五侧表面，第二光束被第五侧表面全反射后到达第六侧表面，第二光束被第六侧表面全反射后回到第四侧表面，并在第四侧表面发生第二反射和第二透射，其中第二反射光束再次到达第五侧表面并发生全反射，从而形成第二光束在第四至第六侧表面之间顺时针旋转的第二光路，第二透射光束到达拍频测量装置的第二输入端；其中第一光路和第二光路不重叠；拍频测量装置，利用第一输入端接收到的第一透射光束和第二输入端接收到的第二透射光束进行拍频处理。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：臧二军，曹红军，杨涛，李烨，林弋戈，王少凯，曹建平，方占军，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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