摘要：为了减小四频激光陀螺零漂的温度敏感性,对数学补偿模型和安装结构热设计进行了研究。通过高低温实验研究了四频激光陀螺零漂与温度的关系。第一次采用普通铜支架将四频激光陀螺固定在屏蔽盒内,由于两放电支路的温度变化不对称,温度变化率是数学补偿模型的显著项。第二次设计了专用铜支架,使两放电支路的温度对称地变化,因而温度变化率在数学补偿模型中的重要性大大降低。改进支架之后,补偿后的零漂残差从0.018 Hz降低到0.01 Hz,即便采用温度多项式补偿模型也能达到0.012 Hz。这些结果表明:在设计四频激光陀螺系统时,安装结构热设计能够提高数学模型补偿的效果,温度补偿是提高四频激光陀螺的精度的有效方法,在-40~60°C温度范围内补偿后的百秒标准差达到0.013/((°)·h)。

摘要：为了在四频差动激光陀螺腔中得到理想的圆偏振光,采用摄动法分析了偏振度随谐振腔参量的变化规律。对平面腔四频差动激光陀螺,考虑了反射镜各向异性以及水晶片的旋光角和线双折射。对非平面腔四频差动激光陀螺,考虑了反射镜各向异性和异面旋光角。以理想谐振腔的琼斯矩阵为0阶近似,推导了近似到1阶的微扰琼斯矩阵,采用矩阵本征问题的摄动法求出了本征矢量的1阶摄动解,从而可求出光场的偏振度。以旋光90°为例讨论了光场偏振度随反射镜各向异性的变化规律。当偏振度小于0.05时,摄动法求出的解析式与严格数值解在较高的精度上一致。非平面腔四频差动激光陀螺腔内光场偏振度随各反射镜各向异性的变化规律不同于平面腔的情况。该结果对四频差动激光陀螺腔的优化设计具有一定的指导作用。

摘要：为了解决光强差稳频系统易受光电元件参量影响的问题,设计了一套用于异面腔四频差动激光陀螺的小抖动稳频系统。采用高频放大和幅度检波电路检出四频差动激光陀螺顺时针(或逆时针)输出光束的拍频幅度,然后用模数转换器采集到数字信号处理器(DSP)内。四频差动激光陀螺正常工作时拍频幅度取极大值,因此可通过对腔长进行小抖动调制实现稳频。利用DSP设计了一套数字式稳频系统,1 s取样的稳频精度为2×10-9,更重要的是稳频点不受光电元件参量变化的影响。设计的小抖动稳频电路精度高、通用性好,对提高四频差动激光陀螺适应恶劣环境的能力有一定的价值。

摘要：为了减小四频差动激光陀螺（DILAG）的磁灵敏度,提出了一种工作点控制方法,并比较了同一陀螺分别采用传统光强差稳频和新设计的工作点控制方法时磁灵敏度的差异。对两个异面腔四频差动激光陀螺进行的实验研究表明,在0~0.06 mT的磁感应强度范围内,采用传统光强差稳频时,两个陀螺的磁灵敏度分别为62.7和111.3（°）/（***）。改用工作点控制电路后,两个陀螺的磁灵敏度分别改善到0.9和1.6（°）/（***）。表明电子控制装置对陀螺的磁灵敏度有重要影响。四频差动激光陀螺残余磁灵敏度可能来自于横磁场导致的非互易性,详细物理机理尚需进一步研究。

摘要：为了减小普通电子计数法测频时的±1量化误差,采用数字滤波来滤除量化噪声,设计了一种高精度测频电路。使用现场可编程逻辑阵列(FPGA)器件和VHDL语言设计了测频系统,对信号发生器所产生的标准信号的测量结果表明快速滤波基本消除了量化误差的影响,实现了高速、高精度测频。该方法具有等间隔测量的特点,已用于四频激光陀螺的测试研究。

摘要：为了减小激光陀螺计数电路的量化误差,从频域的角度对减小量化误差的快速滤波法进行了简单分析,并用现场可编程逻辑阵列(FPGA)器件设计了高分辨率计数电路。对某型四频陀螺的测试结果表明当计数电路输出信号周期为0.4ms时分辨率优于0.01个脉冲,如果采用更高端的FPGA芯片和更高的采样率,性能指标还有较大的提升余地。所设计的高分辨率计数电路对四频陀螺的测量分辨率优于0.01脉冲、带宽大于1 KHz,可应用于快速跟踪、定向定位等系统中。

摘要：为了减小四频差动激光陀螺(FMDLG)对外界干扰的敏感性,设计了自适应程长控制系统使之工作于最佳工作点。对FMDLG的程长进行小抖动正弦调制,利用相敏检波技术从光强中提取调制信号的基波和二次谐波幅度。上述两个信号和光强一起用来实现自适应程长控制,它包括自动增益控制、自动调制幅度控制和程长控制3个环路。实验表明,自适应控制可有效消除光学和电子元件参量以及光强变化对控制系统的影响,而且可使FMDLG稳定地工作在最佳工作点上,从而降低其磁灵敏度。

摘要：为测量短暂的碱金属原子横向弛豫时间,分析了改进了的自由感应衰减法、磁共振展宽拟合法以及旋转坐标系下的横向磁矩分量比值拟合法三种测量方法。并设计了实验装置,用这三种方法对10μs量级的铷原子横向弛豫时间进行了测量。测量结果表明,这三种方法的精度皆可达1μs量级。通过对这三种方法的测量环境分析,改进了的自由感应衰减法和比值拟合法的测量值可以直接作为一般的原子磁力仪的参数使用,展宽拟合法可以用于研究无光条件下的碱金属原子弛豫机制。

摘要：激光陀螺通常采用高压直流来提供泵浦。放电管的负阻特性会引起稳流回路的不稳定或震荡。为了优化放电环路,研究了放电管的阻抗特性。测量了不同放电电流下的管压降,通过多项式拟合得到了放电管的伏安特性曲线。由于微变阻抗直接决定了环路的稳定性,重点分析了微变阻抗随着电流的变化规律。研究可以为镇流电阻的选择和放电环路的优化设计提供参考,可以降低功耗并提高电路的可靠性。多样本测试表明文中的结论具有普遍适用性。

摘要：介绍了国外四频差动激光陀螺(FMDLG)的发展历程和应用现状。通过对FMDLG相关研究资料的调研,归纳了提高FMDLG性能的关键,包括基础理论的研究、基础工艺的提高、腔体的优化设计、电子系统设计和误差补偿技术。概述了国内的FMDLG研制历史和现状,结合自身研制经历,给出了FMDLG需要解决的若干问题。