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差分损耗对四频差动激光陀螺零漂的影响

汪之国 ,  龙兴武 ,  王飞

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文章导航 > 激光技术  > 2010 >  34(6): 823-827
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差分损耗对四频差动激光陀螺零漂的影响

  • 1.

    国防科学技术大学, 光电科学与工程学院, 光电工程系, 长沙, 410073

    • 作者简介: 汪之国(1982- ),男,博士研究生,主要从事激光与光电子技术的研究..
    通讯作者: 龙兴武, xwlong110@sina.Com ; 

  • 中图分类号: V241.5+58

Influence of differential loss on zero drift in four-frequency differential laser gyros

  • 1.

    Department of Opto-Electronic Engineering, College of Opto-Electronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China

    • Corresponding author: LONG Xing-wu, xwlong110@sina.Com ;

  • CLC number: V241.5+58

  • 摘要: 为了减小差分损耗对四频差动激光陀螺性能的影响,根据气体激光的半经典理论,采用数值仿真的方法,对差分损耗所导致的零漂进行了理论分析。四频差动激光陀螺中4个模式由于偏振态、运行方向的不同而具有不同的单程损耗。激发模的光强和频率与单程损耗有关,差损的影响如不能在差频中抵消就导致零漂。计算了失谐频率、磁场、腔长、互易偏频、法拉第偏频、多普勒加宽和气压对3种差损系数的影响,讨论了气压和气比对差损系数的影响。结果表明,偏振差损的影响可以通过施加磁场消除,而方向和磁圆二向色性差损无法通过改变磁场和失谐频率消除;改变气压和氖同位素比例可以改变各差损系数,除了减小差损本身外,优化增益气体对减小差损零漂也有一定的作用。
    Abstract: In order to reduce the influence of differential loss on the performance of four-frequency differential laser gyros, zero drift resulting from differential loss was analyzed theoretically according to semi-classical theory of gas lasers.Modes in the four-frequency differential laser gyro have different round trip loss due to different polarization,propagating direction.Light intensity and frequency of the lasing mode relate to the round trip loss,so zero drift will appear if influence of differential loss is not removed in the difference frequency.With self consistent equations,effects of detuning frequency,magnetic field,cavity length,reciprocal biasing,Faraday biasing,Doppler broadening and gas pressure on three coefficients of differential loss were analyzed.The results show that zero drift caused by differential polarization loss can be eliminated by application of magnetic field.However,zero drifts caused by differential direction loss and magnetic circular dichroism loss cannot be eliminated by varying magnetic field or detuning frequency.Coefficients of differential loss can be changed by changing gas pressure and neon isotope ratio.Therefore,besides reduction of differential loss themselves,optimization of gain medium will play a certain role in reducing zero drift caused by differential loss.
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-12-03
  • 录用日期:  2010-04-20
  • 刊出日期:  2010-11-25

差分损耗对四频差动激光陀螺零漂的影响

    通讯作者: 龙兴武, xwlong110@sina.Com; 
    作者简介: 汪之国(1982- ),男,博士研究生,主要从事激光与光电子技术的研究.
  • 1. 国防科学技术大学, 光电科学与工程学院, 光电工程系, 长沙, 410073
  • 收稿日期: 2009-12-03
  • 录用日期: 2010-04-20
  • 网络出版日期: 2010-11-25

摘要: 为了减小差分损耗对四频差动激光陀螺性能的影响,根据气体激光的半经典理论,采用数值仿真的方法,对差分损耗所导致的零漂进行了理论分析。四频差动激光陀螺中4个模式由于偏振态、运行方向的不同而具有不同的单程损耗。激发模的光强和频率与单程损耗有关,差损的影响如不能在差频中抵消就导致零漂。计算了失谐频率、磁场、腔长、互易偏频、法拉第偏频、多普勒加宽和气压对3种差损系数的影响,讨论了气压和气比对差损系数的影响。结果表明,偏振差损的影响可以通过施加磁场消除,而方向和磁圆二向色性差损无法通过改变磁场和失谐频率消除;改变气压和氖同位素比例可以改变各差损系数,除了减小差损本身外,优化增益气体对减小差损零漂也有一定的作用。

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