四频差动激光陀螺中差分损耗的探讨

理论分析了四频差动激光陀螺中由于镜片的Ｓ－Ｐ相位和Ｑ的各向异性及光束不过水晶片光轴等因素所引起的左、右旋偏振模式间的差分损耗。这种差分损耗会导致激光陀螺中零漂的形成。这一问题的研究对陀螺性能的改进具有重要的参考价值     

环形腔内光场偏振态的统计研究

为了改善四频差动激光陀螺环形腔内光束的传输质量,基于差分损耗理论,结合数理统计方法,研究了石英晶体光轴失配角和旋光角变化对环形腔内左、右旋光场偏振态的影响,分别探究了差分损耗在各自集合内均方根、取值范围和方差的变化规律。结果表明:为了达到理想的左、右旋对称性偏振光和稳定的腔结构,光轴失配角需接近0°,旋光角也只能在90°附近波动。差分损耗统计参量的不同限定值也为激光陀螺腔结构稳定性的定量描述提供了依据。     

激光陀螺环形谐振腔抑制比优化控制研究

根据光阑衍射理论,以光阑衍射损耗灵敏度为参量,研究和分析了激光陀螺环形谐振腔的抗失调能力。基于激光陀螺的限模条件,为获得谐振腔的最佳光阑衍射损耗灵敏度,计算得到了激光陀螺抑制比下限。通过数值计算,研究了谐振腔增益和反射镜总损耗对其抑制比下限的影响,并得到了实验验证。研究结果表明:腔内增益越大,陀螺抑制比下限值越大;反射镜总损耗越大,陀螺抑制比下限值越小。这对激光陀螺环形谐振腔装调过程中抑制比的优化控制具有重要指导意义。     

损耗仪光电信号模拟器

介绍了激光陀螺谐振腔损耗的测量方法,在此基础上,设计了一套模拟仿真系统,能分别以光电两种信号方式模拟由激光陀螺产生的信号,用于分析和评价激光陀螺谐振腔损耗测量仪器的精度及稳定性,为谐振腔损耗测量仪器提供了一种有效的测量工具。     

差分损耗对四频差动激光陀螺零漂的影响

为了减小差分损耗对四频差动激光陀螺性能的影响,根据气体激光的半经典理论,采用数值仿真的方法,对差分损耗所导致的零漂进行了理论分析。四频差动激光陀螺中4个模式由于偏振态、运行方向的不同而具有不同的单程损耗。激发模的光强和频率与单程损耗有关,差损的影响如不能在差频中抵消就导致零漂。计算了失谐频率、磁场、腔长、互易偏频、法拉第偏频、多普勒加宽和气压对3种差损系数的影响,讨论了气压和气比对差损系数的影响。结果表明,偏振差损的影响可以通过施加磁场消除,而方向和磁圆二向色性差损无法通过改变磁场和失谐频率消除;改变气压和氖同位素比例可以改变各差损系数,除了减小差损本身外,优化增益气体对减小差损零漂也有一定的作用。     

激光陀螺膜片检测技术研究

综合叙述了当前激光陀螺膜片检测技术领域的研究进展情况.介绍了激光陀螺用超低损耗膜片检测技术的应用背景;在对激光陀螺三类误差因素进行分析的基础上,探讨了膜片的各项参数与激光陀螺性能间的相互关系,并据此确定了需要检测的膜片参数类型;从检测原理、检测仪器等方面入手,对这些参数的检测方法进行了研究与讨论,并对测量的精度进行了分析;对当前检测技术所达到的水平进行了评价与总结.     

四频差动激光陀螺法拉第片最佳入射角的研究

为了探究入射光偏振态对四频差动激光陀螺法拉第片最佳入射角的影响,建立四频差动激光陀螺法拉第片三光束干涉的琼斯矩阵,利用计算机进行数值计算,模拟圆偏振光和椭圆偏振光在陀螺仪内的传播方程,并通过搜索不同入射角情况下-40℃~80℃温度范围内磁圆二向色性差分损耗的振幅最小值来选取最佳入射角。结果表明,圆偏振模式下和椭圆偏振模式下法拉第片的最佳入射角有一定差别,这种差别足以影响到激光陀螺仪的测量精度,因此在安装法拉第片时应考虑入射光偏振态对其最佳入射角的影响;此外,法拉第片的最佳入射角与入射光s分量(垂直于入射面)、p分量(平行于入射面)在反射镜上的反射相位差以及反射镜的反射系数均有关。     

一种优化的激光陀螺自适应抖动剥除算法

去除激光陀螺输出信号中的抖动信号是机械抖动偏频激光陀螺(MDRLG)信号处理电路的主要工作之一。文章对LMS算法中误差因子响应特性对LMS自适应抖动剥除效果的影响进行了研究。为改善抖动剥除效果,在自适应抖动剥除算法中引入了带通滤波器,并采用基于FPGA的激光陀螺自适应抖动剥除系统对误差因子采用带通滤波时的静态性能和动态响应特性进行了测试。试验结果表明,误差因子采用带通滤波时,LMS自适应抖动剥除的收敛速度和收敛精度都要优于差分运算,并且二者具有相同的动态频率响应曲线。     

全数字化激光陀螺控制系统设计

提出全数字化激光陀螺控制方案,并实现了全数字控制的激光陀螺——数字陀螺。对比分析了正在使用的模拟控制激光陀螺和数字激光陀螺原理及结构,介绍了数字陀螺的优点和关键技术,给出了抖动驱动为脉宽调制方式实现的波形图和数字陀螺图形化测试数据。实验结果表明,数字陀螺符合激光陀螺发展方向,提高了调试和生产效率,简化了对导航系统的设计和调试要求。     

基于动量BP神经网络激光陀螺调腔检测方法

为解决激光陀螺人工调腔质量低、效率不高等缺点,提出一种由CCD相机和光电倍增管构成的多传感器信息融合调腔检测方法,该方法同时检测光斑、光阑中心点及陀螺损耗值,并将这些信息送入融合中心,经过融合计算得到陀螺调腔是否合格的综合判断。融合系统采用动量BP神经网络对多源信息进行融合,根据调腔过程中的输入、输出情况,设计包含输入层、隐含层及输出层的3层网络拓扑结构。实验结果表明,此种方法对激光陀螺调腔质量是否合格判断准确率为93.81%,比人工采用单一传感器分步检测准确率提高了6%。     

新型磁耦合隔离电路设计

在电路设计中,数字信号的隔离传输电路是比较常用电路之一,一般的磁耦合隔离电路只适合于传输高频信号,对于低频或直流信号则无能为力。为了实现磁耦合隔离电路传输低频信号的功能,用一串窄脉冲代表数字信号的状态改变,以窄脉冲的磁隔离传输代替低频数字信号的磁隔离传输,以上电复位电路确定磁隔离传输电路的初始状态,在确定的初始状态和信号状态变化脉冲的共同作用下,在磁隔离电路的输出端完整恢复需要传输的数字信号,从而实现低频或直流信号的磁耦隔离传输。使用该设计可以拓展磁耦合隔离技术的应用领域,降低电路功耗。     

磁脉冲压缩电路的仿真分析

为了提高磁脉冲压缩电路效率并减小体积,使用PSPICE电路仿真软件,采用控制变量的方法,对影响磁脉冲压缩电路的各个因素进行了理论分析和仿真验证。在以纳米晶材料作为磁芯、总压缩比为100、两级磁脉冲压缩电路体积最小的情况下进行了仿真分析。结果表明,脉冲上升时间从6.7μs压缩到67ns,符合脉冲气体激光器对于快放电时间的要求;在负载电阻为250Ω、一级复位电流在1.09A~9.80A、二级复位电流在3.27A~14.50A时,系统效率的最大值为81.9%;负载电阻的取值以及复位电流过大过小都会对效率产生影响。该研究为激光器中磁脉冲压缩电路效率的进一步提升,以及体积的小型化提供了参考。     

光点测试仪阴极脉冲电路设计

本文介绍了一种适合科学研究的精密光点测试系统,它采用脉冲方法刷新光点,并且刷新频率与电源频率保持同步;着重介绍阴极脉冲放大器为阴极提供一个脉冲、保证和帧同步在屏上产生一个光斑。阴极脉冲电路由脉冲发生器,延时电路,驱动输出电路及保护电路组成。     

脉冲功率电路参数对RSD开关预充时间的影响研究

文章介绍了高功率半导体脉冲功率开关-反向开关晶体管（Reversely Switched Dynistor,RSD）的工作原理,分析了RSD脉冲功率电路的特性。由磁开关的电压电流,得到了磁开关的动态电感与电流的量化曲线,在MATLAB仿真平台,分别建立了磁开关动态电感模型、RSD脉冲功率电路模型。计算了主回路元件参数对RSD开关的预充时间TR的影响。计算结果表明,主回路电阻负载在0.01～1Ω变化时,TR变化很小,主回路电感和1Ω以上的主回路电阻对TR影响较明显,计算结果与实验结果最大误差为5%,表明通过低压试验结果的计算,可较准确地预测高压试验的TR。     

Study on design and electro magnetic compatibility of high-power pulse driver

A kind of high-power pulse driver is designed to drive semiconductor laser. The circuit consists of three parts: generator of pulse signal, power amplifier of pulse signal and storage circuit controlled by metal-Oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET). According to the experimental results, this kind of high-power pulse driver well restrained the pulse spike and overshoot by proper design, better choice of components and improvement of electro magnetic compatibility (EMC). The circuit can output pulse signal with better quality, which provides qualified driving signal to laser diode. The pulse width is under 50 ns and the output ranges from 10 A to 50 A.     

UV pre-ionized wide-aperture XeCl laser using magnetic pulsecompression

To provide a spatially homogeneous and sufficiently high-voltage discharge, the laser described here used LC inversion and two-stage magnetic pulse compression in the excitation circuit and used UV radiation for pre-ionization. It also employed one commercial thyratron as a high-voltage switch. Evaluation of the dynamic magnetic characteristics of four magnetic materials in a magnetic pulse compression circuit showed that the Fe-based nanocrystalline soft magnetic alloy was the best core material for a compact switch with low core loss. At a 10 Hz repetition rate the maximum output energy obtained in a 80×60 nm discharge cross section and in 70 ns pulses (FWHM) was 6.2 J     

应用于磁约束放电的磁开关脉冲电路的实验研究

对于放电电压相对较低(低于1kV)的磁约束脉冲放电,为实现快脉冲放电而同时保证电路的稳定工作,在脉冲放电电路中应用了磁开关(磁脉冲压缩器)技术。介绍了所采用的磁开关的设计及其实验研究。     

应用于磁约束放电的磁开关脉冲电路的实验研究*

对于放电电压相对较低（低于1kV）的磁约束脉冲放电,为实现快脉冲放电而同时保证电路的稳定工作,在脉冲放电电路中应用了磁开关（磁脉冲压缩器）技术。介绍了所采用的磁开关的设计及其实验研究。     

非晶丝MI效应磁场方位角测量系统

本文利用双轴MI效应设计并制作了一种磁场方位角测量系统。分析了尖脉冲电流激励下MI效应,并设计CMOS多谐振荡电路产生尖脉冲电流对非晶丝激励,制作成灵敏度高、稳定性好、功耗低的磁场传感器。利用LabVIEW软件,方便地实现磁场方位角的计算以及数字化显示。     

磁脉冲开关在准分子激光器中的应用

本文介绍了用于准分子激光器中的磁脉冲压缩开关的原理和结构，分析了磁脉冲压缩开关在激光器激励电路中的工作过程，并且给出了实验结果。实验表明，磁脉冲庄缩开关有效地压缩电流脉冲宽度，对激励电路中的闸流管起到保护作用。