Метод построения динамической частотной характеристики лазерного гирометра со знакопеременной частотной подставкой типа меандр

Сложные (комбинированные) знакопеременные частотные подставки в лазерных гирометрах применяются для приближения формы их частотных характеристик к идеальной прямой. Известные аналитические методы расчета частотных характеристик в этих случаях практически непригодны, а непосредственное использование персональных компьютеров приводит к неприемлемо большим затратам времени. В целях преодоления этих трудностей разработан специальный метод расчета частотных характеристик при наличии знакопеременной частотной подставки. Предложено приращение фазы сигнала биений за период подставки рассматривать как угол поворота на фазовой плоскости за такое же время вектора-решения вспомогательного линейного векторного дифференциального уравнения. Тем самым вместо нелинейного фазового уравнения решена линейная гамильтонова система дифференциальных уравнений второго порядка. Наиболее трудоемкая часть расчета сформулирована в аналитическом виде. Вычисления (рекуррентного типа) выполнены в среде Mathcad 15 за предельно малое время. Предлагаемый метод применен для расчета частотных характеристик лазерных гирометров при подставке меандр.

Литература

[1] Климонтович Ю.Л., Курятов В.Н., Ланда П.С. О синхронизации волн в газовом лазере с кольцевым резонатором // ЖЭТФ. 1967. Т. 51. Вып. 1. С. 3-12.

[2] Азарова В.В., Голяев Ю.Д., Савельев И.И. Зеемановские лазерные гироскопы // Квант. электрон. 2015. Т. 45. № 2. С. 171-179.

[3] Судаков В.Ф. К теории кольцевого генератора с изменяющейся разностью частот резонатора // ЖПС. 1975. Т. 23, В. 5. С. 811-819.

[4] Бирман А.Я., Наумов П.Б., Савушкин А.Ф., Тропкин Е.Н. Анализ динамической частотной характеристики кольцевого лазера на основе теории Флоке // Квант. электрон. 1986. T. 13. № 8. С. 1638-1644.

[5] Хромых А.М. Динамическая характеристика кольцевых лазеров с периодической частотной подставкой // Электронная техника. Сер. 11. Лазерная техника и оптоэлектроника. 1990. Вып. 2 (54). С. 44.

[6] Филатов Ю.В. Оптические гироскопы. М.: Изд-во ГНЦ РФ ЦНИИ "Электроприбор", 2005. 139 с.

[7] Schreiber K.U., Gebauer A., Wells J.-P.R. Closed-loop locking of an optical frequency comb to a large ring laser // Optics Letters. 2013. 38 (18). Р. 3574-3577.

[8] Shahriar S.M., Yablon J., Tseng S., Salit M. An inhomogeneously broadened superluminal ring laser for rotation sensing and accelerometry // Frontiers in Optics. 2011. Paper FWZ6.

[9] Long Xingwu, Yuan Jie. Method for eliminating mismatching error in monolithic triaxial ring resonators // Chinese Optics Letters. 2010. 8 (12). Р. 1135-1138.

[10] Fan Zhenfang, Luo Hui, Lu Guangfeng, Hu Shaomin. Dynamic lock-in compensation for mechanically dithered ring laser gyros // Chinese Optics Letters. 2012. 10 (6). Р. 061403.

[11] Reanalysis of generalized sensitivity factors for optical-axis perturbation in nonplanar ring resonators / Yuan Jie, Chen Meixiong, Li Yingying, Tan Zhongqi, Wang Zhiguo // Optics Express. 2013. 21 (2). Р. 2297-2306.

[12] Wen Dandan, Li Dong, Zhao Jianlin. Generalized sensitivity factors for optical-axis perturbation in nonplanar ring resonators // Optics Express. 2011. 19 (20). Р. 19752-19757.