Лазерный мир

Горенков В.А. // сборник: Перспективные технологии в средствах передачи информации. материалы 14-ой международной научно-технической конференции. Владимир, 2021. С. 206-210.

Аннотация: в статье рассмотрен принцип действия лазерного гироскопа, предложено решение задачи повышения точности измерения угловой скорости за счет введения дополнительных контуров стабилизации частоты и мощности кольцевого лазера. Приведены структурные схемы стабилизации данных параметров.

Одним из крупнейших научно-технических достижений XX века явилось создание оптического квантового генератора – лазера. В настоящее время лазеры используются едва ли не во всех областях человеческой деятельности: при фундаментальных физических исследованиях, в технологии, медицине, связи, локации, навигации, бытовой технике и т.д.
Возможность определить угловую скорость определило основную сферу использования КЛ– гироскопические устройства. Гироскоп на основе КЛ – лазерный гироскоп (ЛГ) имеет большие преимущества перед механическим: не содержит массивных и подвижных элементов, имеет малые габариты, низкое энергопотребление, более высокую точность, надёжность и устойчивость к линейным ускорениям. Кроме того, ЛГ имеет более существенно меньшее время выхода на рабочий режим. ЛГ можно использовать везде, где применяются механические гироскопы, однако наибольшие перспективы ожидают ЛГ в аэрокосмической технике, где требования к массогабаритным параметрам, энергопотреблению и устойчивости к ускорениям особенно жёстки.

В состав кольцевого лазера входит датчик лазерного излучения. Сигнал с этого датчика очень удобно использовать в системе стабилизации мощности генерации, если включить датчик в контур регулирования интенсивности газового разряда. Система, зафиксировав отклонение контролируемой мощности от заданного уровня, должна изменить интенсивность разряда с тем, чтобы вернуть мощность генерации к заданному значению. Интенсивность газового разряда можно варьировать либо изменением напряжений анод-катод, либо изменением токов разряда. Так как в ТЗ определены конкретные значения токов разряда, то регулирование интенсивности разряда в системе стабилизации мощности целесообразно производить изменением именно токов разряда.

Таким образом, система стабилизации мощности генерации будет представлять собой классическую схему стабилизации с отрицательной обратной связью, в которой сигнал рассогласования снимается с датчика мощности, а управление мощностью осуществляется посредством регулирования токов разряда.

Стабилизацию частоты генерации КЛ осуществляют стабилизацией периметра резонатора КЛ. Суть метода заключается в следующем. Кольцевой лазер является резонансной системой. Частота генерации КЛ определяется спектром излучения активной среды и полосой пропускания резонатора КЛ. 

Полное содержание статьи на https://elibrary.ru/