Гироскоп лазерный

Отсутствие движущихся механических частей в магнитодинамическом, лазерном и ядерном гироскопах исключает многие причины ухода, характерные для обычных гироскопов. Лазерные и ядерные гироскопы не подвержены также воздействию линейных ускорений и вибрационных перегрузок. В настоящее время лазерный гироскоп считается одним из наиболее перспективных. [c.10]

Фазовые Н. э. в волоконно-оптич. гироскопах задают нач. разность фаз между встречными волнами света в лазерных гироскопах они создают разность оптич. длин для волн, бегущих в противоположных направлениях. Если волну, поляризованную по левому кругу, подавить с помощью линейного поляризатора, расположенного между двумя пластинками (главные оси к-рых повёрнуты на +45 и —45° относительно направления макс, пропускания поляризатора), то для встречных волн, поляри-зованных по правому кругу, частоты генерации кольцевого лазера окажутся различными, т. к. частота генерации определяется тем, что на длине лазера должно укладываться целое число длин волн излучения. [c.250]

Рис. 9.12. Традиционные типы лазерных гироскопов. а — кольцевой лазерный гироскоп, б — волоконно-оптический. 1 — фотодетектор, 2 — моток оптического волокна.

Рис. 9.13. Схема кольцевого лазерного гироскопа с усилением на динамической голограмме в ФРК [9.71, 9.82] (а) и геометрии волоконно-оптических гироскопов с ФРК, предложенные в [9.74] (б) и [9.72] (в).

Сравнительные данные роторного и лазерного гироскопов даны в табл. 10. [c.62]

Характеристики лазерных и роторных гироскопов [7] [c.62]

Лазерные гироскопы находят применение в зарубежных устройствах измерительной техники, в системах НВ [c.62]

Лазер ный гироскоп -не свободен и от недостатков. К нкм относятся необходимость оснащения прибора рядом вспомогательных систем, трудности калибровки и т. п. Их наличие позволяет сделать вывод, что лазерный гироскоп не сможет полностью заменить роторный. Скорее всего он будет применяться в комплексе измерителей первичной информации и лишь в отдельных случаях ис--пользоваться самостоятельно. [c.64]

БОРТОВЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ ГИРОСКОПЫ [c.156]

Лазерные гироскопы, описанные во второй главе, нашли целый ряд практических приложений в зарубежной военной технике. Так, например, они применяются как гирокомпасы в ряде приборов, используются как хранители направлений или датчики угловой скорости вращения подвижных военных объектов. Нами будут рассмотрены лишь примеры использования лазерных гироскопов на борту летательных аппаратов. [c.156]

Бычков С. И. Лазерный гироскоп.— М. Советское радио, [c.183]

Бортовые лазерные гироскопы [c.190]

Гипотеза статистическая 55 Гироскоп лазерный 416 Гиротропня 108 Глубина резкости 348 Голография 377 [c.508]

Гейзенберга уравнение 255 Генерация субгармоник 213 Гироскоп лазерный 161 Гистерезис 201, 238, 244 Граничные условия Леонтовича 76 [c.344]

ФЭ используется в ряде областей техники. В приборостроении на его основе осуществлена разработка лазерного гироскопа. Лазерный гироскоп имеет форму кольца (обычно треугольного), вдоль которого могут распространяться навстоечу друг другу лазерные пучки, длина волны такого кольцевого лазера устанавливается таким образом, чтобы периметр кольца был равен целому числу волн. Изменение риметра кольца приводит к изменению длины волны лазера. При вращении кольца вокруг оси, перпендикулярной к его плоскости, возникает разность длин оптических путей пучков, распространяющихся в противоположных направлениях. Пучок, движущийся в направлении вращения кольца, должен будет проходить несколько большее расстояние при каждом обходе кольца. В схеме си- [c.158]

Для измерения угловых ускорений могут применяться либо специальные датчики угловых ускорений негироскопического типа (см. [7]), либо компоненты вектора углового ускорения могут определяться по показаниям нескольких акселерометров-ньютонометров. Компоненты вектора угловой скорости определяются с помощью измерительных приборов, получивших общее наименование датчиков угловых скоростей СДУС). В качестве ДУС применяются двухстепенные гироскопы различного конструктивного исполиеиия, а также измерительные приборы, основанные на других принципах построения чувствительного элемента (вибрационный и твердотельньи гироскопы, лазерные гироскопы, оптические датчики угловой скорости п др.). [c.188]

В настоящее время для подобных измерений используют газовые лазеры. Один из возможных вариантов опыта Саньяка, где в одно из плеч интерферометра вмонтирован газовый лазер, представлен на рис. 31.11. Вся система образует так называемый кольцевой лазер. На опыте измеряют скорость изменения интерференционной картины (в другой терминологии — частоту биений) в зависимости от угловой скорости вращения системы. Подобные устройства используют для создания лазерных гироскопов, позволяющих с большой точностью измерять проекцию угловой скорости вращения Земли и тем самым определять географическую широту в данной точке. [c.223]

В последние годы в связи с широким использованием кольцевых резонаторов возникла острая необходимость в контроле параметров их элементов, таких, как параллельность граней и толщина четвертьволновых пластин, однородность фазовых невзаимных элементов, однородность коэффициента отражения зеркал и т. д. На рис. 126 приведена оптическая схема полуавтоматического эллипсометра для измерения поляризационных свойств (эллиптичности и поворота плоскости поляризации) фазовых невзаимных элементов, используемых в лазерных гироскопах. Свет от лазера ЛГ-126, отразившись от зеркал 10 и пройдя через поляризатор 2, линейно поляризуется. После прохождения через фазовый невзаимный элемент (ФНЭ) 3 происходит поворот плоскости поляризации и возникает эллиптичность излучения. При соответ- [c.205]

На первом этапе балансировку проводят для разгрузки упругих осей подвеса и подшипниковых опор приводного вала, на втором — для совмещения центра тяжести гироскопа с точкой пересечения осей подвеса. Балансировку первого этапа проводят обычными методами (удаление, нанесение и перемещение массы) с той лишь особенностью, что все операции должны исключать нагружение упругих опор. Этим условиям удовлетворяют автоматическая лазерная балансировочная машина (АЛБМ — МАТИ) и балансировочные машины, разработанные Закавказским филиалом ЭНИМС. [c.280]

ЛАЗЕРНЫЙ ГИРОСКОП (фотонный гироскоп) — квантовый гироскоп, чувствительным элементом к-рого является кольцевой лазер, генерирующий 2 встречные волны. Действие Л. г. основано па зависимости разности собств. частот кольцевого оптического резонатора для встречных волн от скорости его вращения относи- [c.558]

Магнитооптич. эффекты используются в устройствах записи и хранения информации (т. и. магнитооптич. диски), в системах управления лазерным излучением (для создания дефлекторов, оптич. затворов, для модуляции света и т. д.), при копструировании псвзаимных оптич. элементов, лазерных гироскопов, элементов интегральной оптики и т. д. [c.703]

НЕВЗАЙМНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ оптические — устройства, для к-рых условия прохождения света в прямом и обратном направлениях неодинаковы. Оп-тич. Н. э. используются в системах управления оптич. излучением для создания однонаправленных оптич. схем, для возбуждения в кольцевых лазерах заданного направления бегущей волны, в лазерных гироскопах для устранения захвата частот встречных волн (см. Затягивание частоты), а также в волоконно-оптических гироскопах для задания нач. сдвига фаз между встречными волнами. [c.250]

Р. а. применяют в лазерных гироскопах для подавления одной из встречных волн для прецизионного измерения анизотропии оптич. элементов, для чего исследуемый элемент помещают в резонатор и по характеру собств. состояний поляризации резонатора судят об анизотропных свойствах элемента для управления энергетнч., поляризац. и частотными параметрами выходного излучения. В часгности, в Р. а. возможно осуществить селекцию продольных мод резонатора (см. Селекция мод). Для этого в линейный резонатор помещают поляризатор и двулучепреломляющую пластинку, гл. осп к-рой повёрнуты относительно осей поляризатора на угол ф. Модули собств, значений матрицы Джонса обхода такого резонатора равны [c.318]

Применения Т. л. чрезвычайно разнообразны. Это — ла- ерная технология (сварка, резка и др.), технология электронных приборов, медицина, лазерная локация, системы контроля состава атмосферы, оптич. обработка информации, иитегра-ньная и волоконная оптика, лазерная спектроскопия, лазерная диагностика плазмы и управляемый термоядерньв синтез, лазерная химия и лазерное разделение изотопов, нелинейная оптика, сверхскоростная фотография, лазерные гироскопы, сейсмографы и другие точные физ, приборы. [c.50]

Взаимодействие оптических волн в световоде за счет ФКМ приводит к интересным нелинейным эффектам. В разд. 7.1 рассматривается подобная связь между двумя волнами с одинаковыми поляризациями. но с разными частотами, а также между волнами с одной и той же частотой, но с различными состояниями поляризации. В последнем случае нелинейное двулучепреломление за счет ФКМ находит свое практическое применение в керровских затворах и нелинейных дискриминаторах. В то же время оно является причиной поляризационной неустойчивости, о явление рассмотрено в разд. 7.2. В разд. 7.3 рассматривается модуляционная неустойчивость, вызванная ФКМ примечательно, что она может возникать даже в области положительной дисперсии световода. В разд. 7.4 рассматривается влияние ФКМ на форму и спектр попутно распространяющихся сверхкоротких импульсов. В разд. 7.5 рассмотрены взаимодействие встречно распространяющихся волн за счет ФКМ, а также его воздействие на работу лазерных гироскопов. В разд. 7.6 рассказано о значении ФКМ для систем волоконной связи. [c.172]

При вращении системы между встречными волнами накачки и генерации вследствие эффекта Саньяка возникает невзаимный сдвиг фаз 20. Однако в отличие от огасанного выше гироскопа, ФРК-лазер как адаптивная система реагирует на это таким сдвигом частоты генерации на бегущих решетках, чтобы перекачка фаз на возникающей локальной компоненте отклика как раз компенсировала эффект Саньяка ). Таким образом, активный гироскоп на ФРК-лазере работает по принципу нуль-метода , а измерения переводятся в спектральную область. При этом отсутствует вредное явление захвата частоты генерации вблизи точки J2 = О, что является одной из серьезных проблем для лазерных гироскопов [16]. [c.221]

Основным преимуществом данной схемы волоконно-оптического гироскопа по сравнению с традиционным устройством (рис. 9.12, б) является возможность использования в них многомодовых оптических волокон, что существенно упрощает конструкцию устройства и снижает требования к юстировке. Дело в том, что после обращения волнового фронта и повторного прохождения через волокно в принципе должна быть восстановлена изначальная простая форма лазерного пучка на входе оптического волокна. Вместе с тем для полной реализации этой функции необходимы специальные более сложные схемы ОВФ с восстановлением состояния поляризации световой волны [9.75—9.77]. Другим существенным недостатком данной схемы, так же как и предыдущей, является необходимость использования лазера с длиной когерентности, превосходящей удвоенную длину кольца 2L, что обязательно для осуществления ОВФ в активной схеме (с внешними заданными пучками накачки). [c.237]

Таким образом, в данной схеме волоконно-оптического гироскопа невзаимный фазовый сдвиг Aф преобразуется в частотный фазовый сдвиг сигнальных световых волн 5 и который может быть достаточно точно измерен с помощью стандартной интерферометри-ческой схемы. Из (9.18) прямо следует, что чувствительность такого устройства уступает чувствительности стандартного кольцевого лазерного гироскопа (9.13) в 2 x JL раз. Для ее достижения (Am [c.238]

Советская промышленность уже в 1975 году освоила серийный выпуск лазеров различных типов, серий ГОС и ГОР, серии ЛГ и др. Они демонстрировались на iMho-гих международных выставках, и вызывали всеобщий интерес [4, 5, 6]. Ускоренными темпами развивалась лазерная техника и в США, Франции, Англии, Италии, ФРГ. В новое научное направление вовлекалось все больше ученых и исследователей. Они принесли новые идеи, часть из которых оказалась давно забытыми старыми. Так, например, использование схемы эксперимента А. Майкельсона, который он приводил еще в npomJioM веке, привело к созданию лазерного гироскопа, а точнее, датчика угловой скорости вращения (ДУС), который отличается от роторного более высокой точностью, широким диапазоном измеряемых скоростей, практически мгновенным включением в работу (не нужно время на раскрутку ротора), малой чувствительностью к перегрузкам [7, 8]. Эти приборы стали использовать в системах навигации и стабилизации. Для решения ряда научных проблем были построены различные локаторы и дально-. меры с лазером в качестве источника излучения. Например, при проведении локации Луны локатор был размещен в Крымской обсерватории и им осуществлялось зондирование поверхности Луны. С тем, чтобы получить отраженный сигнал значительной мощности, на Луну был доставлен зеркальный отражатель, изготовленный французскими учеными и техниками [9, 10]. О высокой точности лазерной локации говорит такой эксперимент.. Он был выполнен сотрудниками обсерватории Мишель де Прованс по американскому спутнику Эксплорер-22 . Этот спутник был также оснащен зеркальной панелью, состоящей из 360 оптических элементов. В локаторе в качестве источника излучения использовался рубиновый лазер. После обработки результатов локации выяснилось, что в момент измерений наклонная дальность от локатора до спутника составляла 1571 км 992 м. Причем это Расстояние было измерено с ошибкой всего 8 м. Такой эксперимент дает ученым возможность составить более правильное представление о форме Земли и о распределении поля тяготения. И если раньше считалось, что поле тяготения имеет сферическую форму, затем стали говорить об эллиптической форме, то теперь о поле тяго- [c.6]

Функциональная схема инерциальной системы без гиростабилизированной платформы [7] приведена на рис. 25. Назначение отдельных блоков понятно из рисунка. Видно, что в системе для счисления пути используются датчики первичной информации и вычислительные устройства. Такими датчиками являются блок гироскопов, блок акселерометров (измерителей ускорений), блок оптических телескопов. Поступаю щая информация обрабатывается в вычислительном устройстве и поступает на органы летательного аппарата, управляющие и регулирующие его движение (рулевые органы, двигательную установку). Все вычисления при работе БИС разбивают на две группы вычисление ориентации объекта и навигационные вычисления. Для коррекции БИС используются оптические телескопические системы типа солнечных или звездных ориентаторов. БИС наиболее чувствительна к ошибкам группы приборов, выдающей информацию об угловом движении объекта. Поэтому использование лазерных датчиков угловой скорости вращения дает существенные преимущества. Ожидается, что с их применением можно построить высокоточную, простую, малогабаритную БИС, пригодную к использованию в быстром а не врирующих объектах. В иностранной печати сообщалось, что если БИС, построенная на роторных гироскопах, стоит 90 000 дол., то использование Лазерных датчиков при сохранении той же точности по- [c.63]

Первое использование лазерного гироскопа было выполнено в США в 1966 году. Он представлял собой устройство, в котором были соединены сразу три идентичных блока, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях [7J. Каждый блок имел самостоятельное исполнение в виде монолитного кварцевого основания, в котором высверлены под уголом 120° три канала, образующие кольцо . В углах этого треугольника расположены отражающие зеркала резонатора. В центральной части прибора расположен генератор, вырабатывающий высокочастотное поле, необходимое для поджига газовой смеси, в качестве которой использовалась гелий-неоновая смесь. Следовательно, газовый кольцевой генератор (а именно он является физической основой прибора) работал на волне 0,6328 мкм. Весьма оригинальным в конструкции был способ, с помощью которого боролись с явлением захвата, приводящим, как мы знаем йз второй главы, к снижению чувствительности прибора. Для этого использовалось простое, легковесное и мало- [c.156]

Это связано с тем, что жесткая конструкция прибора позволяет выдерживать большие ускорения. Кроме того, военные специалисты считают достоинством лазерного гироскопа тот факт, что его выходной сигнал легко может быть выражен в цифровой форме, позволяющей сопрягать его с бортовой ЭВМ. Летом 1970 года были завершены испытания лазерного гироскопа, созданного по заказу НАСА фирмой Сперри [7]. Отмечается, что эти испытания позволили сформулировать требования для бортовой бескарданной инерциальной системы управления летательным аппаратом. Испытательная установка включала в себя четыре основных блока (рис. 49). В один из них входил лазерный гироскоп, во второй — система контроля параметров измерителя, в третий — цифровая вычислительная машина, в четвертый — индикаторное устройство. С лазерного измерителя угловой скорости на систему контроля параметров поступает выходной сигнал, свидетельствующ,ий о вращении, и сигналы, связанные с температурой внутри блока, с измерением параметров и другие вспомогательные сигналы, которые используются для регулирования режима работы лазерного измерителя. Основной сигнал, несущий информацию о вращении, поступает на ЭВМ, которая используется для проведения необходимых вычислений. В индикаторном устройстве в реальном масштабе времени высвечиваются данные о вычисленных пространственных координатах. Для проведения упомянутых- испытаний лазерный блок был смонтирован на поворотном столе, имеющем электронное управление скоростью вращения в широком диапазоне и приборы контроля. ЭВМ была разработана специально как часть трехстепенной сис=- [c.158]

Мы рассмотрели развитие теории гироскопических и инерциальных систем от ее зарождения в середине XIX в. до середины XX в. Это развитие лродолжалось еще быстрее и плодотворнее в последующие годы, приведя к образованию научной базы современных устройств, осуществляющих управление вращательным и поступательным движением различных объектов —кораблей, подводных лодок, танков, самолетов, ракет, космических летательных аппаратов. В теории и технике гироскопических и инерцальных систем наметились новые тенденции. Ведется интенсивная разработка и уже достигнуты определенные успехи в создании гироскопических чувствительных элементов на новых физических и конструктивных принципах. Для поддержания шаровых гироскопов успешно используются электромагнитные и электростатические поля. Создаются так называемые вибрационные гироскопы, которые реагируют на вращательное движение основания угловыми колебаниями тел. Делаются попытки использовать для построения гироскопических чувствительных элементов инерцию жидкости, атомных ядер и оболочек (ядерный гироскоп) и, наконец, инерцию движения фотонов (лазерный гироскоп). В создании последнего достигнуты вполне реальные практические успехи. В результате гироскопом теперь стали называть любое устройство, использующее инерцию и способное обнаруживать абсолютную угловую скорость основания, на котором оно установлено. Ведутся также разработки высокоточных ньютонометров путем совершенствования известных и создания новых конструктивных схем. [c.189]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...