Кольцевой резонатор лазерного гироскопа

Настоящее изобретение относится к средствам адаптивной оптики и может быть использовано для стабилизации частоты кольцевого лазера в системах регулировки периметра кольцевого резонатора лазерного гироскопа. Технический результат достигается кольцевым резонатором с моноблоком из ситалла СО-115М, где для стабилизации частоты кольцевого лазера используется пьезокорректор, содержащий подложку зеркала и пьезопривод, включающий мембрану. При этом согласно первому варианту выполнения пьезокорректора, в осевом отверстии центральной части мембраны установлен винт, связанный с центральной передаточной частью подложки через промежуточный металлический диск, выполненный с высотой, удовлетворяющей условию:

, где:

Tmin=-60°C - минимальная температура моноблока;

Tmax=+80°C - максимальная температура моноблока;

Р - периметр кольцевого резонатора при номинальной температуре моноблока;

θ - угол падения лазерного луча на зеркало;

hД - высота диска при номинальной температуре моноблока;

αД - температурный коэффициент линейного расширения материала диска;

αКР - температурный коэффициент линейного расширения материала моноблока;

- отношение изгибных жесткостей мембран, соответственно, подложки зеркала СЗ и пьезодвигателя СП.

Согласно второму варианту выполнения пьезокорректора, центральная часть мембраны пьезопривода жестко связана с внутренней поверхностью центральной передаточной части подложки, а стержневая часть каждой лапки оправы пьезопривода выполнена с высотой, удовлетворяющей условию:

, где:

hЛ - высота стержневой части лапок при номинальной температуре моноблока;

αЛ - температурный коэффициент линейного расширения материала стержневой части лапок. Технический результат - повышение качества стабилизации частоты кольцевого лазера в системах регулировки периметра кольцевого резонатора лазерного гироскопа. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к средствам адаптивной оптики и может быть использовано для стабилизации частоты кольцевого лазера в системах регулировки периметра кольцевого резонатора лазерного гироскопа.

Для стабилизации частоты кольцевого лазера обычно применяют активные системы регулирования периметра кольцевого резонатора лазерного гироскопа, исполнительными элементами которых являются электромеханические преобразователи - пьезокорректоры.

При этом для лазерных гироскопов, имеющих нестабильность масштабного коэффициента не более 20⋅106, необходимо стабилизировать частоту кольцевого лазера около центра полосы усиления активной среды, а также предотвратить переход лазерной генерации на другую продольную моду.

В качестве материала моноблока кольцевого резонатора в основном используется стеклокристаллический материал (оптическая стеклокерамика), обладающий предельно низким температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) ~10-7(°C)-1 (напр., стеклокерамика Zerodur, Clearceram-Z, Ситалл СО-115М (астроситалл)), что при использовании активной системы стабилизации не позволяет гарантировать отсутствие межмодовых переключений в диапазоне изменения температуры от минус 60 до плюс 80°C [1].

Более эффективным решением является применение кольцевых резонаторов, сочетающих активную и пассивную системы регулирования периметра [2, 3]. Конструкция пьезокорректоров, предназначенных для перемещений зеркал кольцевого резонатора, включает в данном случае элементы, тепловое расширение которых вызывает сдвиги зеркал, частично компенсирующие температурные изменения размеров стеклокристаллического моноблока. При этом наибольшее распространение получили пьезокорректоры с конструкцией мембранного типа. Подложка зеркала и мембрана такого пьезокорректора изготавливаются из материала с низким ТКЛР. С двух сторон на мембране методом склейки, диффузионной сварки или пайки закреплены пьезокерамические элементы, составляющие с ней пьезодвигатель [4, 5].

В качестве мембранного пьезокорректора для стабилизации периметра кольцевого резонатора может быть, например, использован известный из уровня техники пьезокорректор [6], содержащий отражающую часть в виде подложки, состоящей из кольцевой крайней части, мембраны и центральной передаточной части с зеркалом, а также пьезопривод, выполненный в виде оправы, защемляющей кольцевую крайнюю часть подложки по контуру посредством лапок, упирающихся в ее цилиндрическую боковую поверхность, и включающий мембрану с парой закрепленных на ней с двух сторон пьезокерамических элементов, а также центральную часть с установленным в ее осевом отверстии винтом, упирающимся в диск, расположенный на внутренней поверхности центральной передаточной части подложки.

Однако практической реализации такого решения кольцевого резонатора, сочетающего активную и пассивную стабилизации периметра кольцевого резонатора (при использовании в качестве устройства для регулировки периметра резонатора, в частности, известного из источника [6] пьезокорректора), препятствует разброс температурных зависимостей ТКЛР у разных партий оптической стеклокерамики даже одной марки.

В результате проведенных исследований, посредством регистрации с помощью дилатометра температурной зависимости ТКЛР для ситалла СО-115М [7], используемого в РФ в качестве стеклокристаллического материала для изготовления моноблоков лазерных гироскопов, было выявлено, что его ТКЛР хорошо аппроксимируется кубическим полиномом (Фиг. 1)

при:

а=3,15⋅10-13(°C)-4,

b=-4,04⋅10-11(°C)-3,

с=3⋅10-9(°C)-2,

d∈[-15⋅10-8; 34⋅10-8](°C)-1,

где:

αкр - ТКЛР материала моноблока кольцевого резонатора;

Т - температура моноблока кольцевого резонатора;

а, b, с, d - коэффициенты кубического полинома (многочлена третьей степени).

Величина коэффициента d из выражения (1) определяется химическим составом ситалла СО-115М, а также режимом термообработки данного материала, и может находиться в диапазоне от минус 15⋅10-8(°C)-1 до плюс 34⋅10-8(°C)-1. Как видно из графика Фиг. 1, температурные зависимости ТКЛР ситалла СО-115М лежат в показанном на Фиг. 1 интервале, эквидистантно кривым, обозначающим границы интервала. Таким образом, ситалл СО-115М в рабочем диапазоне температур моноблока от минус 60 до плюс 80°C может иметь как отрицательный ТКЛР (график 1), так и положительный (график 2). Аналогичный результат был зарегистрирован для разных партий ситалла СО-115М в работе [1]. Физически это означает, что с ростом температуры моноблок способен как расширяться, так и сжиматься. В связи с этим, конструкции элементов пьезокорректоров, обеспечивающих пассивную стабилизацию периметра кольцевого резонатора, должны быть адаптированы к реальной термической характеристике используемого материала моноблока.

В связи с этим основной целью настоящего изобретения является создание кольцевого резонатора, использующего пьезокорректоры, в которых конструкция элементов, предназначенных для пассивной стабилизации периметра, будет адаптирована к реальной термической характеристике используемого материала моноблока, что позволит обеспечить возможность активной и пассивной компенсации тепловых приращений периметра во всем рабочем диапазоне температур моноблока - от минус 60 до плюс 80°C.

Техническим результатом изобретения является повышение качества стабилизации частоты кольцевого лазера в системах регулировки периметра кольцевого резонатора лазерного гироскопа, посредством обеспечения возможности максимального парирования приращения периметра за счет собственных тепловых расширений конструктивных элементов мембранных пьезокорректоров.

Указанный технический результат достигается кольцевым резонатором лазерного гироскопа, содержащим моноблок из стеклокристаллического материала, с температурным коэффициентом линейного расширения αКР, вычисляемым по формуле:

αКР(T)=a⋅T3+b⋅T2+c⋅T+d

при:

а=3,15⋅10-13(°C)-4;

b=-4,04⋅10-11(°C)-3;

с=3⋅10-9(°C)-2;

d>d0

где:

αкр - температурный коэффициент линейного расширения материала моноблока;

Т - температура моноблока;

a, b, c, d - коэффициенты кубического полинома;

d0 - значение коэффициента d, при котором приращение периметра кольцевого резонатора в среднем минимально в диапазоне температур Tmin до Tmax °C,

и включающим активную и пассивную системы регулировки периметра, образованного каналами, заполненными активной газовой средой, где в качестве исполнительного элемента для стабилизации частоты кольцевого лазера упомянутых систем используется, по меньшей мере, один установленный в месте соединения каналов пьезокорректор, содержащий подложку зеркала, сформированную из кольцевой крайней части, мембраны и центральной передаточной части с накладкой, обращенной напыленным диэлектрическим покрытием в сторону каналов кольцевого резонатора, а также пьезопривод, выполненный в виде оправы, жестко связанной посредством лапок с ее цилиндрической боковой поверхностью по контуру, и включающий мембрану с парой закрепленных на ней с двух сторон пьезокерамических элементов, а также центральную часть с установленным в ее осевом отверстии винтом, связанным с центральной передаточной частью подложки через промежуточный металлический диск, при этом упомянутый диск выполнен с высотой, удовлетворяющей условию:

где:

Tmin=-60°C - минимальная температура моноблока;

Tmax=+80°C - максимальная температура моноблока;

Р - периметр кольцевого резонатора при номинальной температуре Тн моноблока;

θ - угол падения лазерного луча на зеркало;

hД - высота диска при номинальной температуре Тн моноблока;

αД - температурный коэффициент линейного расширения материала диска;

αКР - температурный коэффициент линейного расширения материала моноблока;

- отношение изгибных жесткостей мембран, соответственно, подложки зеркала СЗ и пьезодвигателя СП.

Указанный технический результат также достигается кольцевым резонатором кольцевого лазера, содержащим моноблок из стеклокристаллического материала, с температурным коэффициентом линейного расширения αКР, вычисляемым по формуле:

αКР(T)=a⋅T3+b⋅T2+c⋅T+d

при:

а=3,15⋅10-13(°C)-4;

b=-4,04⋅10-11(°C)-3;

с=3⋅10-9(°C)-2;

d<d0

где:

αкр - температурный коэффициент линейного расширения материала моноблока;

Т - температура моноблока;

a, b, c, d - коэффициенты кубического полинома,

d0 - значение коэффициента d, при котором приращение периметра кольцевого резонатора в среднем минимально в диапазоне температур Tmin до Tmax °C, и включающим активную и пассивную системы регулировки периметра, образованного каналами, заполненными активной газовой средой, где в качестве исполнительного элемента для стабилизации частоты кольцевого лазера упомянутых систем используется, по меньшей мере, один установленный в месте соединения каналов пьезокорректор, содержащий подложку зеркала, сформированную из кольцевой крайней части, мембраны и центральной передаточной части с накладкой, обращенной напыленным диэлектрическим покрытием в сторону каналов кольцевого резонатора, а также пьезопривод, выполненный в виде оправы, защемляющей кольцевую крайнюю часть подложки по контуру посредством лапок, каждая из которых снабжена вертикальной стержневой частью и хвостовой частью, упирающейся в боковую поверхность кольцевой крайней части подложки зеркала, и включающий мембрану с парой закрепленных на ней с двух сторон пьезокерамических элементов, центральная часть мембраны пьезопривода жестко связана с внутренней поверхностью центральной передаточной части подложки, причем стержневая часть каждой лапки оправы пьезопривода выполнена с высотой, удовлетворяющей условию:

где:

Tmin=-60°C - минимальная температура моноблока;

Tmax=+80°C - максимальная температура моноблока;

Р - периметр кольцевого резонатора при номинальной температуре Тн моноблока;

θ - угол падения лазерного луча на зеркало;

hЛ - высота стержневой части лапок при номинальной температуре моноблока;

αЛ - температурный коэффициент линейного расширения материала стержневой части лапок;

αКР - температурный коэффициент линейного расширения материала моноблока;

- отношение изгибных жесткостей мембран, соответственно, подложки зеркала СЗ и пьезодвигателя СП.

Сущность предложенного изобретения поясняется фиг. 1-3 чертежей.

На фиг. 1 показаны температурные зависимости ТКЛР ситалла СО-115М.

На Фиг. 2 показаны:

а) конструктивная схема пьезокорректора по первому варианту;

б) схема возникновения прогиба мембраны пьезодвигателя;

в) электрическая схемы пьезокорректора.

На Фиг. 3 показана конструктивная схема пьезокорректора по второму варианту.

Пьезокорректор представляет собой сборку подложки 1 с пьезоприводом 2 (Фиг. 2а, Фиг. 3). Подложка 1 выполнена из стали с низким ТКЛР и имеет кольцевую крайнюю часть 3, мембрану 4 и центральную передаточную часть 5, на которой закреплена металлическая накладка 6 с напыленным диэлектрическим покрытием, контактирующим с периметром кольцевого резонатора. Перечисленные элементы подложки формирует сферическое зеркало. Пьезопривод 2 представляет собой оправу подложки и состоит из мембраны 7, закрепленных на ней (методом склейки, диффузионной сварки или пайки) с двух сторон пьезокерамических элементов 8 и 9, составляющих с мембраной пьезодвигатель. При этом в соответствии с первым вариантом выполнения пьезокорректора (Фиг. 2а), в осевом отверстии центральной части 10 пьезопривода установлен винт 11, который упирается в диск 12, закрепленный на центральной передаточной части 5 подложки 1, и обеспечивает выставку натяга мембраны 4. Кроме того, мембрана 7 жестко связана по краям с кольцевой частью 3 посредством «лапок» 13, состоящих из вертикально ориентированной четырехгранной стержневой части 14 и хвостовой части 15, которая упирается в цилиндрическую боковую поверхность кольцевой части 3, образуя с ней неразъемное, например, сварное соединение. Все элементы пьезопривода (за исключением пьезокерамических) выполнены из того же материала с низким ТКЛР, что и мембрана подложки.

Принцип работы пьезокорректора основан на обратном пьезоэлектрическом эффекте. На пьезокерамические элементы 8 и 9 соответственно по и против направления их поляризации подается напряжение UПК (Фиг. 2в). В зависимости от знака UПК в пьезокерамических элементах возникают соответственно радиальные растягивающие FP и сжимающие FC силы (Фиг. 2б), прогибающие мембрану 7 вдоль ее оси симметрии. Прогиб мембраны 7 через винт 11, упирающийся в металлический диск 12, передается на центральную передаточную часть 5 подложки 1. Винт служит также для выставки предварительного натяга мембраны 4 с целью обеспечения необходимых диапазонов прямого и обратного хода зеркала.

В предложенной по первому варианту конструкции пьезокорректора пассивная стабилизация периметра кольцевого резонатора реализуется за счет тепловых деформаций диска 12. При этом собственные тепловые линейные расширения «лапок» 13 мембраны 1 пьезодвигателя и винта 11 компенсируют друг друга. Особенностью подхода к выбору элементов, реализующих пассивную стабилизацию периметра резонатора, является учет температурной зависимости теплового коэффициента линейного расширения материала моноблока. Так высота диска hД, эффективно обеспечивающая пассивную стабилизацию периметра в диапазоне температур от Tmin до Tmax, может быть найдена на основе соотношения:

Применительно к ситаллу СО-115М величина коэффициента d=d0 в выражении (1), при котором приращение периметра резонатора в среднем минимально в диапазоне температур Tmin до Tmax °C, равна:

где d0 - значение коэффициента d из выражения (1), при котором приращение периметра КР из ситалла СО-115М в среднем минимально в диапазоне температур Tmin до Tmax °C.

Применительно к моноблоку с Р=0,16 м при Тн=20°C в диапазоне температур от минус 60 до плюс 80°C величина коэффициента d0 составляет 2,43⋅10-8(°C)-1.

Нетрудно показать, что при d=d0 высота диска hД=0. Этот факт означает, что диск может быть исключен из конструкции пьезокорректора, представленного на Фиг. 2а, а следовательно, пассивная стабилизация периметра резонатора, обеспечиваемая предложенными конструкциями пьезокорректоров нецелесообразна, так как интегральное приращение периметра (от самого маленького значения периметра до самого большого) в рабочем диапазоне температур от Tmin до Tmax имеет минимальное значение. На практике ситалл СО-115М с таким значением d=d0 кубического полинома, аппроксимирующего ТКЛР ситалла, практически не встречается в партиях, поставляемых производителем (например, Лыткаринским заводом оптических стекол).

Если d>d0, то целесообразность использования диска сохраняется и высота диска определяется выражением (2). При d<d0 возможность пассивной компенсации приращений периметра с использованием диска применительно к пьезокорректору, представленному на Фиг. 2а, отсутствует.

На Фиг. 3 представлена конструктивная схема пьезокорректора по второму варианту его выполнения, эффективно реализующая пассивную компенсацию теплового приращения ΔP периметра кольцевого резонатора, выполненного из ситалла СО-115М, имеющего αКР(Т) с d<d0. В отличие от первого варианта выполнения пьезокорректора, мембрана 7 пьезодвигателя, изготовленная из стали с высоким ТКЛР, жестко связана по краям и центру с подложкой 1 зеркала 6. При изменении температуры моноблока лазерного гироскопа собственные тепловые линейные расширения стержневой части 14 лапок 13 оправы пьезодвигателя вызывают перемещение центральной части 10 мембраны 7 вместе с подложкой 1 и зеркалом 6 «вверх» вдоль оси симметрии пьезокорректора и частично парируют отрицательные приращения периметра ΔР. Активная стабилизация периметра кольцевого резонатора осуществляется также как и в схеме с пьезокорректором, представленном на Фиг. 2а.

Эффективную высоту hЛ стержневой части 14 «лапок» мембраны пьезодвигателя, участвующую в пассивной компенсации приращений периметра, целесообразно выбирать на основе выражения (4), аналогичного (2):

Расчеты и экспериментальные исследования показывают, что для моноблока лазерного гироскопа с кольцевым резонатором, выполненным из ситалла СО-115М, рациональный выбор типа и конструктивных параметров его пьезокорректора обеспечивает в режиме пассивной стабилизации компенсацию до 80% тепловых приращений периметра кольцевого резонатора во всем рабочем температурном диапазоне.

Литература

1. Голяев Ю.Д., Запотылько И.Р., Недзвецкая А.А., Синельников А.О., Тихменев Н.В. Лазерные гироскопы с увеличенным временем непрерывной работы // Датчики и системы, №11 (2011), стр. 49-51.

2. Запотылько Н.Р., Недзвецкая А.А., Полехин И.Н. Пьезопривод для кольцевого лазерного гироскопа // Оптический журнал, т. 78, №10 (2011), стр. 13-15.

3. Запотылько Н.Р., Катков А.А., Недзвецкая А.А. Пьезокорректор для компенсации тепловых вариаций длины оптического пути резонатора лазерного гироскопа // Оптический журнал, т. 78, №10 (2011), стр. 10-12.

4. Шарапов В.М., Мусиенко М.П. Пьезоэлектрические датчики / Москва: Техносфера, 2006, стр. 290-358.

5. Борисов М.В., Захаров М.А., Черноморский А.И. Пьезокорректор для малогабаритного лазерного гироскопа // Всероссийская научно-техническая конференция навигация, наведение и управление летательными аппаратами, Москва-Раменское, 2012 г., стр. 265-268.

6. Патент US 4824253 А, МПК GO1C 19/64, опубл. 08.04.1987 г.

7. Бужинский И.М., Жуковец Ж.Г. Исследование теплового расширения ситаллов на лазерном дилатометре в интервале температур от -60 до +80°C // Метрология, №9, 1986, стр. 38-42.

1. Кольцевой резонатор лазерного гироскопа, характеризующийся тем, что содержит моноблок из стеклокристаллического материала, с температурным коэффициентом линейного расширения αКР, вычисляемым по формуле:

αКР(T)=a⋅T3+b⋅T2+c⋅T+d

при:

а=3,15⋅10-13(°C)-4

b=-4,04⋅10-11(°C)-3

с=3⋅10-9(°C)-2

d>d0

где:

αкр - температурный коэффициент линейного расширения материала моноблока;

Т - температура моноблока;

a, b, c, d - коэффициенты кубического полинома;

d0 - значение коэффициента d, при котором приращение периметра кольцевого резонатора в среднем минимально в диапазоне температур Тmin до Tmax °C,

и включающий активную и пассивную системы регулировки периметра, образованного каналами, заполненными активной газовой средой, где в качестве исполнительного элемента для стабилизации частоты кольцевого лазера упомянутых систем используется, по меньшей мере, один установленный в месте соединения каналов пьезокорректор, содержащий подложку зеркала, сформированную из кольцевой крайней части, мембраны и центральной передаточной части с накладкой, обращенной напыленным диэлектрическим покрытием в сторону каналов кольцевого резонатора, а также пьезопривод, выполненный в виде оправы, жестко связанной посредством лапок с ее цилиндрической боковой поверхностью по контуру, и включающий мембрану с парой закрепленных на ней с двух сторон пьезокерамических элементов, а также центральную часть с установленным в ее осевом отверстии винтом, связанным с центральной передаточной частью подложки через промежуточный металлический диск, при этом упомянутый диск выполнен с высотой, удовлетворяющей условию:

где:

Tmin=-60°C - минимальная температура моноблока;

Tmax=+80°C - максимальная температура моноблока;

Р - периметр кольцевого резонатора при номинальной температуре моноблока;

θ - угол падения лазерного луча на зеркало;

hД - высота диска при номинальной температуре моноблока;

αД - температурный коэффициент линейного расширения материала диска;

αКР - температурный коэффициент линейного расширения материала моноблока;

- отношение изгибных жесткостей мембран, соответственно, подложки зеркала СЗ и пьезодвигателя СП.

2. Кольцевой резонатор лазерного гироскопа, характеризующийся тем, что содержит моноблок из стеклокристаллического материала, с температурным коэффициентом линейного расширения αКР, вычисляемым по формуле:

αКР(T)=a⋅T3+b⋅T2+c⋅T+d

при:

а=3,15⋅10-13(°C)-4

b=-4,04⋅10-11(°C)-3

с=3⋅10-9(°C)-2

d<d0

где:

αкр - температурный коэффициент линейного расширения материала моноблока;

Т - температура моноблока;

a, b, c, d - коэффициенты кубического полинома;

d0 - значение коэффициента d, при котором приращение периметра кольцевого резонатора в среднем минимально в диапазоне температур Тmin до Tmax °C,

и включающий активную и пассивную системы регулировки периметра, образованного каналами, заполненными активной газовой средой, где в качестве исполнительного элемента для стабилизации частоты кольцевого лазера упомянутых систем используется, по меньшей мере, один установленный в месте соединения каналов пьезокорректор, содержащий подложку зеркала, сформированную из кольцевой крайней части, мембраны и центральной передаточной части с накладкой, обращенной напыленным диэлектрическим покрытием в сторону каналов кольцевого резонатора, а также пьезопривод, выполненный в виде оправы, защемляющей кольцевую крайнюю часть подложки по контуру посредством лапок, каждая из которых снабжена вертикальной стержневой частью и хвостовой частью, упирающейся в боковую поверхность кольцевой крайней части подложки зеркала, и включающий мембрану с парой закрепленных на ней с двух сторон пьезокерамических элементов, центральная часть мембраны пьезопривода жестко связана с внутренней поверхностью центральной передаточной части подложки, причем стержневая часть каждой лапки оправы пьезопривода выполнена с высотой, удовлетворяющей условию:

где:

Tmin=-60°C - минимальная температура моноблока;

Tmax=+80°C - максимальная температура моноблока;

Р - периметр кольцевого резонатора при номинальной температуре моноблока;

θ - угол падения лазерного луча на зеркало;

hЛ - высота стержневой части лапок при номинальной температуре моноблока;

αЛ - температурный коэффициент линейного расширения материала стержневой части лапок;

αКР - температурный коэффициент линейного расширения материала моноблока;

- отношение изгибных жесткостей мембран, соответственно, подложки зеркала СЗ и пьезодвигателя СП.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гироскопам вибрационного типа, в частности к микромеханическим гироскопам, которые предназначены для измерения угловой скорости движения основания.

Изобретение относится к области измерительной техники и микросистемной техники, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин угловой скорости и ускорения.

Изобретение относится к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа, в частности к устройству для измерения зазора между неподвижными электродами и подвижной массой (ПМ).

Изобретение относится к устройствам, осуществляющим арретирование ротора электродвигателя-маховика в магнитном подвесе и может быть использовано в космической технике.

Предложен способ для определения факта выхода гироскопа на установившийся режим работы, позволяющий его использовать для достоверных измерений, и устройство для реализации данного способа.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к высокоточным комплексным навигационным системам с использованием астроизмерений, и может найти применение в составе бортового оборудования авиационно-космических объектов.

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов. Сущность изобретения заключается в том, что электроды на внутренней поверхности цилиндра двухстепенного поплавкового гироскопа устанавливают таким образом, что плоскость симметрии i-той пары электродов в каждой системе, проходящая через продольную ось корпуса, составляет с плоскостью, проходящей через ось вращения ротора гиромотора и продольную ось корпуса, угол, равный α=180⋅(2i+1)/m, где m - количество электродов в одной системе, i=0, 1, 2… - порядковый номер плоскости симметрии пары электродов.

Изобретение относится к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа. Сущность изобретения заключается в том, что в ММГ с квадратурными электродами и источниками напряжения, соединенными с ними, введены последовательно сумматор и делитель, обеспечивающие компенсацию изменений зазора, и источники напряжения выполнены управляемыми, при этом вход их управления соединен с выходом делителя.

Изобретение относится к гироскопической технике, а конкретно к двухосным гироскопическим стабилизаторам оптических элементов, работающим на подвижных объектах и предназначенным для стабилизации и управления оптическими элементами, и может найти применение в создании систем типа бинокль, перископ, лазерный дальномер.

Изобретение относится к точному приборостроению, а именно к гироскопической технике, и может быть использовано в индикаторных гиростабилизаторах. Технический результат - выравнивание скоростей управления платформой.

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано при создании навигационных систем, в частности бесплатформенных инерциальных навигационных систем.

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано при создании навигационных систем, в частности бесплатформенных инерциальных навигационных систем.

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано при создании навигационных систем, в частности бесплатформенных инерциальных навигационных систем.

Лазерный гироскоп содержит многоугольный оптический моноблок со сформированными оптическими каналами, зеркала полного отражения, полупрозрачное зеркало, призму и внешний оптический резонатор для сопряжения полупроводникового лазера с оптическим моноблоком, выполненный из оптически прозрачного материала.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к системам навигации. Предложенные способы сборки кольцевого резонатора включают в себя установку зеркал, сварку электродов, электровакуумную обработку и герметизацию.

Изобретение относится к области приборостроения и касается лазерного гироскопа с компенсацией составляющей, вносимой виброподставкой. Лазерный гироскоп (ЛГ) содержит кольцевой лазер (КЛ), устройство виброподставки, блок обработки сигналов КЛ, выход которого подключен к блоку компенсации, датчик параметров относительных крутильных колебаний КЛ в виде оптико-электронной системы определения положения КЛ.

Лазерный гироскоп содержит многоугольный оптический моноблок с оптическими каналами, зеркала полного отражения и полупрозрачное зеркало. В качестве источника оптического излучения используется полупроводниковый лазер.

Изобретение относится к лазерной технике, в частности к гироскопии, и может быть использовано для прецизионного измерения угловых перемещений лазерного гироскопа.

Изобретение касается отбраковки кольцевых резонаторов лазерных гироскопов по величине порога зоны нечувствительности (порога захвата) и значениям нелинейных искажений масштабного коэффициента.

Предложенное изобретение относится к твердотельным лазерным гироскопам, в которых производится коррекция параметров встречных лазерных лучей. Предложенный твердотельный лазерный гироскоп содержит устройство для стабилизации сил света, позволяющее поддерживать равновесие двух встречных мод, имеющее средство для вычисления измерения вращения, резонатор, средство для измерения команды управления, средство для сохранения модели изменения смещения частоты, вызванного посредством устройства для стабилизации сил света, как функции от команды управления, средство для вычисления смещения частоты, вызванного посредством устройства для стабилизации сил света на основе значения команды управления и модели, средство для вычисления смещения при измерении вращения, вызванного посредством смещения частоты, средство для компенсации смещения при измерении вращения.

Настоящее изобретение относится к средствам адаптивной оптики и может быть использовано для стабилизации частоты кольцевого лазера в системах регулировки периметра кольцевого резонатора лазерного гироскопа. Технический результат достигается кольцевым резонатором с моноблоком из ситалла СО-115М, где для стабилизации частоты кольцевого лазера используется пьезокорректор, содержащий подложку зеркала и пьезопривод, включающий мембрану. При этом согласно первому варианту выполнения пьезокорректора, в осевом отверстии центральной части мембраны установлен винт, связанный с центральной передаточной частью подложки через промежуточный металлический диск, выполненный с высотой, удовлетворяющей условию: , где:Tmin-60°C - минимальная температура моноблока;Tmax+80°C - максимальная температура моноблока;Р - периметр кольцевого резонатора при номинальной температуре моноблока;θ - угол падения лазерного луча на зеркало;hД - высота диска при номинальной температуре моноблока;αД - температурный коэффициент линейного расширения материала диска;αКР - температурный коэффициент линейного расширения материала моноблока; - отношение изгибных жесткостей мембран, соответственно, подложки зеркала СЗ и пьезодвигателя СП.Согласно второму варианту выполнения пьезокорректора, центральная часть мембраны пьезопривода жестко связана с внутренней поверхностью центральной передаточной части подложки, а стержневая часть каждой лапки оправы пьезопривода выполнена с высотой, удовлетворяющей условию: , где:hЛ - высота стержневой части лапок при номинальной температуре моноблока;αЛ - температурный коэффициент линейного расширения материала стержневой части лапок. Технический результат - повышение качества стабилизации частоты кольцевого лазера в системах регулировки периметра кольцевого резонатора лазерного гироскопа. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх