[发明专利]消除环形激光陀螺仪反向散射

说明书

本发明涉及消除环形激光陀螺仪反向散射。提供了一种环形激光陀螺仪(RLG)块。RLG块包括被第一边的第一部分和第三边的第一部分定界的第一拐角；被第二边的第一部分和第三边的第二部分定界的第二拐角；以及被第二边的第二部分和第一边的第二部分定界的第三拐角。第一边的第一部分当温度改变使RLG块收缩时，使第一拐角在RLG块的激光平面中朝向第二拐角并垂直于第一反射镜的第一法线横向地移位；并且当温度改变导致环形激光陀螺仪块的膨胀时，使第一拐角远离第二拐角并垂直于第一法线横向地移位。

背景技术

在环形激光陀螺仪(RLG)中，激光光束关于闭合路径对向传播(counter-propagate)。通常情况下，路径长度控制环调节在RLG块中的光学路径长度，以使从环形激光陀螺仪输出的激光输出功率最大化。当RLG静止于惯性空间时，两个光束以相同或者大体上相同的频率振动。如果系统在惯性空间中旋转，对向传播光学激光束以不同的频率振动。频率差异是旋转速率的指示。

对于RLG的小旋转速率，从激光反射镜反向散射(backscatter)的光功率使对向传播光学激光束一起共振和“锁定(lock-in)”。锁定使RLG的准确度降级。在锁定期间，RLG不能感测旋转。为了最小化锁定的影响，RLG是抖动的(周期性地旋转)以使得RLG通过零输入速率处于周期性旋转的恒定运动中。因此，抖动使得锁定可能发生的时间最小化。随着抖动旋转减慢并且接近抖动转向点，由于反射镜反向散射，激光束相互影响，导致每个单个束的正弦的强度变化。

具有大量反向散射的RLG表现出高的角度随机游走(ARW)以及差的陀螺仪性能。

发明内容

本申请涉及一种环形激光陀螺仪块。该环形激光陀螺仪块包括被该环形激光陀螺仪块的第一边(side)的第一部分和该环形激光陀螺仪块的第三边的第一部分定界的第一拐角(corner)。该环形激光陀螺仪块还包括被环状激光陀螺仪块的第二边的第一部分和环形激光陀螺仪块的第三边的第二部分定界的第二拐角。该环形激光陀螺仪块还包括被第二边的第二部分和第一边的第二部分定界的第三拐角。当所述环形激光陀螺仪块的温度改变导致所述环形激光陀螺仪块的收缩时，第一边的第一部分使所述第一拐角在所述环形激光陀螺仪块的激光平面中沿朝向所述第二拐角并且垂直于与所述第一拐角相关联的第一反射镜的第一法线的方向横向地(laterally)移位。当所述环形激光陀螺仪块的温度改变导致所述环形激光陀螺仪块的膨胀时，第一边的第一部分使所述第一拐角在所述激光平面中沿远离所述第二拐角并且垂直于所述第一法线的方向横向地移位。

附图说明

应理解的是，附图仅仅描绘了示例性实施例，并因此不被认为在范围上进行限制，将通过使用附图以附加特性和细节来描述示例性实施例，在附图中：

图1示出了支持对向传播波的三反射镜环形激光陀螺仪(RLG)腔体；

图2示出了逆时针(CCW)反向散射波的矢量和；

图3示出了当随机漂移改进(RDI)控制已经以推动-牵引方式使第一反射镜和第二反射镜移位时在第一时间处和在第二时间处的RLG腔体；

图4A-4C示出了CCW反向散射波的相应的矢量和；

图5示出了在第一温度处RLG块中的RLG腔体；

图6A示出了在现有技术RLG块经历了由于温度改变而引起的膨胀之后与图5所示类似的RLG块中的现有技术RLG腔体；

图6B示出了根据本申请的在第一反射镜和第二反射镜已经响应于由于RLG块的温度改变而引起的膨胀而横向地移位远离彼此之后的图5的RLG块中的RLG腔体；

图7A示出了在RLG块经历了由于温度改变而引起的收缩之后与图5所示类似的RLG块中的现有技术RLG腔体；

图7B示出了根据本申请的在第一反射镜和第二反射镜已经响应于由于RLG块的温度改变而引起的收缩而横向地移位朝向彼此之后的图5的RLG块的RLG腔体；