[发明专利]一种基于超稳激光的被动式激光陀螺仪

摘要

本发明公开了一种基于超稳激光的被动式激光陀螺仪，包括超稳激光光源装置、高Q值环形腔干涉仪装置和拍频探测装置，激光器输出激光频率锁定至超稳法珀腔谐振峰，同时锁定至链接到原子频标的飞秒光梳，获得兼具短稳与长稳的超稳激光源；环形腔的周长锁定至沿逆时针方向注入的超稳激光源频率上，沿顺时针方向注入的激光频率锁定到腔同一谐振峰上；拍频探测装置探测腔内两个方向溢出光的拍频得到Sagnac信号，通过此信号确定旋转角速度。本发明通过利用超稳激光作为被动式激光陀螺仪注入光源，改善激光陀螺仪干涉信噪比，同时使得陀螺仪的标度因子稳定性可以得到提高，从而提高整个陀螺仪系统的稳定性，延长积分平均时间，以获得更好的转动测量分辨率。

主权项

1.一种基于超稳激光的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述被动式激光陀螺包括：超稳激光光源装置(100)、高Q值环形腔干涉仪装置(200)和拍频探测装置(300)；所述超稳激光光源装置包括：激光装置(101)、法布里珀罗腔装置(102)、飞秒光梳装置(103)和原子频标装置(104)；所述激光装置(101)分别向所述法布里珀罗腔装置(102)、飞秒光梳装置(103)和环形腔干涉仪装置(200)提供激光信号，激光信号的频率同时锁定到所述法布里珀罗腔(102)和飞秒光梳装置(103)，与此同时，所述飞秒光梳装置(103)将自身重复频率和零偏频率锁定到所述原子频标装置(104)，使得所述激光装置最终输出激光信号频率同时兼具法布里珀罗腔的短期稳定性和原子频标的长期稳定性；所述高Q值环形腔干涉仪装置(200)用来构建被动式激光陀螺仪干涉光路，所述激光装置经过频率长期与短期的稳定之后输出激光信号分两路，分别沿逆时针方向和顺时针方向注入所述环形腔装置；沿逆时针方向注入激光信号作为长度基准，通过所述腔长频率锁定装置将所述环形腔装置谐振频率锁定到激光信号频率上，沿顺时针方向注入激光信号注入所述环形腔装置并将激光信号频率锁定至所述环形腔装置谐振频率上；所述拍频探测装置(300)用于探测在所述高Q值环形腔干涉仪装置(200)之内分别沿逆时针方向和顺时针方向传播的激光信号频率之差Sagnac信号，以此来确定整个装置的旋转角速度。