[发明专利]由倍频晶体器件实现被动稳定的多振荡器固态激光陀螺仪

权利要求书

1.一种激光陀螺仪，用于测量角速度或沿定义的转动轴的相对角位置，所述陀螺仪至少包括：

-光学环形腔(1)；

-固态放大介质(2)；以及

-非互易磁光设备(12，13，14)，

这些组件被设置为使得四个传播模式能够在腔中传播，第一传播模式和第三传播模式在同一方向被线性地偏振，第二传播模式和第四传播模式在垂直于第一模式和第三模式的方向上被线性地偏振，在腔内第一传播模式和第二传播模式在第一方向上进行传播，在腔内第三传播模式和第四传播模式在相反的方向上进行传播，并且所述磁光设备在传播于第一方向上的模式和传播于相反方向上的模式之间引入频偏，

其特征在于所述腔还包括稳定器设备(20)，用于在基本上等效的程度上稳定四个传播模式的强度，所述设备包括至少一个由倍频类非线性晶体制作而成的光学元件(21，22，24)。

2.根据权利要求1所述的激光陀螺仪，其特征在于所述光学元件(21，22)是双折射晶体，设计用以从具有第一光学频率(λ₁)的传播模式产生具有第二光学频率(λ₂)的光束，该第二光学频率是第一光学频率的两倍。

3.根据权利要求2所述的激光陀螺仪，其特征在于所述稳定器设备(20)包括两个同样的由双折射晶体制作而成的光学元件(21，22)，其中所述晶体为具有平行平面的片状结构，该平面与不同传播模式的传播轴垂直，这两个元件通过共用的表面被组装，并且第一元件的晶轴垂直于第二元件的晶轴。

4.根据权利要求2或3所述的激光陀螺仪，其特征在于所述光学元件(21，22)是由β-硼酸钡(BBO或βBaB₂O₄)晶体构成。

5.根据权利要求1所述的激光陀螺仪，其特征在于所述光学元件(24)包括一堆有规则的交替的具有相同厚度的薄片层(23)，所述薄片层由相同的负单轴双折射晶体制作而成，不同层的表面与不同的传播模式的传播轴垂直，每层的光轴与层平面平行并在不同层指向相同的方向，不同传播模式的偏振方向与所述光轴呈45°定向，每层的有效的非线性系数的符号与随后的薄层的符号相反。

6.根据权利要求5所述的激光陀螺仪，其特征在于每层的厚度(∧)等于∧＝2mL_c，m是奇数，L_c表示相干长度，L_c等于并且n₂和n₁分别是在第二光学频率和第一光学频率下的晶体的光学指数。

7.根据权利要求5所述的激光陀螺仪，其特征在于所述光学元件(24)由铌酸锂(LiNbO₃)构成。

8.根据权利要求1所述的激光陀螺仪，其特征在于所述放大介质(2)作为稳定器设备。

9.根据权利要求8所述的激光陀螺仪，其特征在于所述放大介质(2)由掺钕三硼酸氧钙钇(YCOB或者YCa₄O(BO₃)₃)构成。

10.根据权利要求8所述的激光陀螺仪，其特征在于所述放大介质(2)由掺钕四硼酸铝钇(YAB或者YAI₃(BO₃)₄)构成。