打破圆偏振光纤环形腔激光陀螺中闭锁的新方法

利用琼斯矩阵方法,证明了在光纤圆偏振激光陀螺系统中引入法拉第磁光介质后,双向激光的偏振态依然是正交圆偏振态,仅仅引入了非互易相位;得到了引入非互易相位后,陀螺的两束激光频差和陀螺转速动态关系的解析表达式;给出了需引入的最小非互易相位与后向散射耦合系数之间的关系表达式.分析表明,引入法拉第磁光介质后,既保持了对空间烧孔效应的抑制,又避免了由后向散射引起的闭锁效应,从而为无闭锁光纤环形腔激光陀螺的实现提供了新的理论方法.     

激光陀螺的偏频技术及偏频系统

激光陀螺的偏频技术及偏频系统滕云鹤田伟（清华大学精密仪器系北京１０００８４）迄今为止环形激光陀螺ＲｉｎｇＬａｓｅｒＧｙｒｏ（ＲＬＧ）是光学陀螺中精度最高的陀螺，也是在高精度惯性导航中应用最广泛的陀螺之一。由于环形激光陀螺的谐振腔中存在着各种损耗，尤其...     

闭锁效应与四频差动激光陀螺

依据激光理论,分析讨论了激光陀螺闭锁效应产生的原因,并结合处理闭锁效应的方法,简要介绍了四频差动激光陀螺的基本原理及工程化过程。     

光纤陀螺的温度试验及温度补偿方法研究

分析了引起光纤陀螺非互易性效应的原因，针对光纤陀螺光、电路部分各自的特性对光纤陀螺整体温度特性的影响进行了高低温试验研究，并对温度试验结果进行了分析，试验结果证明了对光纤陀螺温度特性的理论分析．在试验研究的基础上给出了实施的温度补偿方案及补偿结果，并对补偿结果进行了分析．     

法拉第室的优化设计

通过四频差动激光陀螺中法拉第效应工作的原理，讨论了法拉第室的优化设计应该注意的各种问题，提出了新的法拉第室磁环结构。     

环激光中Langmuir流效应的理论分析

增益管中气体的流动是激光陀螺中的一项主要误差源。本文定量地讨论了在增益管中激活原 子和非激活原子的流动所带来的反向行波频差的漂移。前者是由于激活原子的流动引起反向行波 增益曲线的分裂，再由于模牵引、推斥及辐射捕获效应的差值而引入的。本文绘出在三阶理论下 的Ｌａｎｇｍｕｉｒ流的理论公式及计算值。用统计的方法处理了高斯光束通过增益场和流速场时的频差 漂移。并给出各种情况下的计算公式。     

激光陀螺稳频稳锁区控制系统参数模型研究

采用DSP技术设计了激光陀螺稳频稳锁区控制系统,利用转台、温度箱等设备开发了稳频稳锁区控制参数测试系统.结合某型激光陀螺,对控制系统的压电陶瓷特性、光强和锁区特性进行了全面测试,对激光陀螺工作模态选定和锁区稳定范围进行了研究,建立了有针对性的稳频稳锁区控制系统参数模型.最后,对利用该参数模型的某型陀螺在常温下进行了验证试验.陀螺工作正常,无跳模现象,其零偏重复性小于0.01 °/h,表明所建参数能有效控制陀螺.     

液晶退偏效应的研究

介绍复色光退偏器的退偏机理,分析液晶的相位延迟和旋光效应,利用Jones矩阵讨论了液晶对复色偏振光的退偏效应．并进行了实验测试,得出复色偏振光经过液晶盒后的退偏度随所加液晶盒上电压的关系．     

正交线偏振激光器原理与应用（I）——正交线偏振激光的产生机理和器件研究

激光诞生后，出现了两种正交偏振激光器：Zeeman双频激光和四频环形激光陀螺．而由两个反射镜构成谐振腔的激光器、即驻波激光器，其内放入双折射元件时的物理效应和应用却成为空白．综述了过去十几年国内外，特别是研究了正交偏振驻波激光原理和器件方面取得的进展．首先，导出激光频率分裂的公式，并利用了几乎全部的量子光学现象(各种双折射元件及其物理效应)实现了驻波激光器正交线偏振激光振荡．这些量子光学现象有：晶体石英双折射效应、方解石双折射效应、应力(光弹)双折射效应、光电双折射效应等．其次，实验中观察发现了若干激光物理现象，如晶体石英旋光性造成的频率分裂畸变，强模竞争发生时的两频率问隔，频率分裂的越级等．再次，由于原理的限制，传统的Zeeman双频激光器输出的频差不可能大于3MHz．为了解决这一问题，实验室制成了几种原理的正交偏振双频激光器件：可输出40MHz到几百MHz频差的双折射双频激光器；可输出从1MHz到几百MHz频差的双折射-Zeeman双频激光器和双双折射双频激光器；输出巨大频差(几个GHz)的LD泵浦YAG双折射双频激光器；纵模问隔约为c／4L(普通激光器为c／2L)的激光器等．     

光纤陀螺中光纤环非互易效应及其补偿技术

阐述了影响光纤环性能的主要因素,理论给出温度梯度及应力造成的光纤陀螺非互易相移.详细讨论了减小温度与应力作用对光纤环影响的技术途径.引入光纤环质量评价方法.     

干涉型全光纤退偏陀螺中偏振过程的研究

分析了退偏陀螺干涉的实现过程，对干涉型全光纤退偏陀螺退偏过程、偏振控制、双折射现象进行数学描述，完成了全光纤退偏陀螺模型的设计，得出了退偏陀螺元件的弥勒矩阵．使用偏振光学矩阵分析理论，进一步对退偏理论、退偏器的设计、退偏技术的实现、退偏器的精度对退偏陀螺性能的影响等进行理论推导和实验分析．     

液晶的磁旋光特性

为深入了解液晶的磁旋光特性，利用矩阵方法分析研究了液晶的旋光效应，导出了液晶旋光的矩阵表示．通过测量磁场作用下向列型液晶的旋光角及透射比，研究了液晶的磁旋光特性．详细分析了磁场对液晶分子轴旋转和透射比的影响，做出了液晶分子轴旋转角和透射比与磁场强度关系的曲线．通过改变磁场方向进行实验测试．发现液晶的旋光方向与垂直入射液晶盒的磁场方向无关。     

基于傅立叶分析的非均匀采样信号内插重构方法

针对实际采样过程中出现的采样非均匀性,从随机过程的角度研究非均匀采样信号的谱特性,提出频域均匀抽样傅立叶逆变换的非均匀时域采样信号重构方法。将非均匀采样信号描述为不均匀采样时刻冲激函数代数和的形式,利用傅立叶变换得到非均匀采样信号的频谱曲线,由采样时刻随机均匀分布的特点,得到反应原信号频谱特性的非均匀采样信号频谱数学期望,再由频域抽样理论重构原信号。MATLAB仿真实验验证了这种非均匀采样信号分析与重构方法的正确性,将这一研究成果应用到机械抖动激光陀螺输出信号处理中,得到了可靠的符合实际的机械正弦抖动幅频曲线并重构出激光陀螺正弦抖动机构的输出信号。     

光热效应机理与医学应用

介绍了激光与生物组织相互作用的基本内容，详细分析和讨论了激光与生物热作用效应与医学应用以及激光生物组织热作用过程和机理，并对热效应作了定量描述．     

多普勒效应公式的推导

推导了观察者和波源不是匀速运动的多普勒效应表达式．结果表明，若把Ｖ和Ｕ理解为观察者和波源的瞬时速度，则公式仍然适用．文中对多普勒效应的相对论形式也作了讨论．     

光纤S型环形腔的非互易性分析

用功能块模型的方法详细分析了由于转动而引起的萨格纳克(Sagnac)非互易效应对光纤S型环形腔输出频谱特性的影响。光纤S型环形腔在一定的条件下具有双峰结构，由于转动而产生的非互易效应，会使双峰的间距发生变化，间距的大小与转速近似成正比。     

正交线偏振激光器原理与应用(Ⅰ)--正交线偏振激光的产生机理和器件研究

激光诞生后,出现了两种正交偏振激光器:Zeeman双频激光和四频环形激光陀螺. 而由两个反射镜构成谐振腔的激光器、即驻波激光器,其内放入双折射元件时的物理效应和应用却成为空白. 综述了过去十几年国内外,特别是研究了正交偏振驻波激光原理和器件方面取得的进展. 首先,导出激光频率分裂的公式,并利用了几乎全部的量子光学现象(各种双折射元件及其物理效应)实现了驻波激光器正交线偏振激光振荡. 这些量子光学现象有:晶体石英双折射效应、方解石双折射效应、应力(光弹)双折射效应、光电双折射效应等. 其次,实验中观察发现了若干激光物理现象,如晶体石英旋光性造成的频率分裂畸变,强模竞争发生时的两频率间隔,频率分裂的越级等. 再次,由于原理的限制,传统的Zeeman双频激光器输出的频差不可能大于3?MHz. 为了解决这一问题,实验室制成了几种原理的正交偏振双频激光器件:可输出40?MHz到几百MHz频差的双折射双频激光器;可输出从1?MHz到几百MHz频差的双折射-Zeeman双频激光器和双双折射双频激光器;输出巨大频差(几个GHz)的LD泵浦YAG双折射双频激光器;纵模间隔约为c/4L(普通激光器为c/2L)的激光器等.     

机抖激光陀螺的伪圆锥运动研究

对于机抖激光陀螺捷联惯导系统,激光陀螺的机械抖动偏频引入伪圆锥运动.本文推导了伪圆锥运动情况下等效旋转矢量的误差表达式.分析了伪圆锥误差的起因、影响因素.研究了圆锥补偿算法在伪圆锥运动中的适用性.从最小化姿态计算误差的角度,提出了机械抖动频率的设计准则,并设计数字滤波器去除抖动信号噪声.分析结果表明:合理设置抖动频率,再结合数字滤波器可以有效提高的姿态计算精度.     

干涉型光纤陀螺和相位调制

该文分析和研究了干涉型光纤陀螺的基本理论和调制方法．特别对Sagnac效应进行了具体的推导，得到了相移与旋转角速率的关系．通过分析可知，Sagnac效应在光纤陀螺的设计和制造中起着重要的作用．     

光强稳定技术在四频差动激光陀螺稳增益控制中的研究

研究四频差动激光陀螺的稳增益控制技术,建立陀螺增益的物理模型,并分析误差因素。设计通过稳光强来稳增益的方案。实验结果表明,室温下稳光强模式和传统稳流模式相比,四频差动激光陀螺的开机零漂减小0.001 6°/h,长时间零漂减小0.002 9°/h。这对于陀螺性能改善有一定参考价值。