Введение к работе
. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. С тех пор как появился первый лазерный гироскоп и предсказали уникальные возможности приборов на основе кольцевых лазеров достигнуты значительные успехи, и в настоящее время кольцевой лазер является практичным высокоточным инерциальным датчиком.
Для достижения высокой точности лазерных гироскопов (и других приборов на основе кольцевых лазеров) в отечественных разработках и, одновременно, для достижения требуемых эксплуатационных характеристик актуальной задачей представляется теоретическое исследование физических явлений,определяющих влияние параметров резанатора и активной среды на выходные характеристики кольцевого лазера. Определение источников нестабильности выходных характеристик кольцевого лазера в тер-
минах измеряем^ величин позволит обнаружить новые явления и закономерности и предложить различные пути уменьшения их влияния на характеристики кольцевого лазера.
ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЙ служили кольцевые газовые (не-Ne )лазеры различной конфигурации резонатора и активной среды в нестационарном тепловом режиме.
-
Определение влияния конфигурации резонатора на выходные характеристики кольцевого лазеї
-
Определение влияния теплового режима акти] ной" среды на выходные характеристики кольцевог
газового лазера.
3. Разработка новых оптико-физических схем
кольцевых лазеров и их элементов с целью умені
шения источников нестабильностей выходных хара
геристик,обеспечения эксплуатационных требоваш
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РЕЗУЛЬТАТОВ Разработана новая методика расчета характерист кольцевого лазера, основанная на введении моме
импульса (макроскопического орбитального моиен
количества движения) волнового пакета света в
кольцевом резонаторе. С ее помощью расчитаны:
предельная чувствительность кольцевого лазер;
поправка к эффекту Саньяка, обусловленная kj визной фронта волнового пакета в кольцевом лаз
Разработан новый метод компенсации влияния теплового режима активной среды на выходные характеристики газового лазера в реальном масштабе времени. Этот метод основан на введении поправок, определяемых по результатам измерений параметров активной среды кольцевого лазера, его моноблока и кожуха лазерного гироскопа.
Разработаны новые оптико-физические схемы кольцевых лазеров с самокомпенсирующейся цепью разряда, позволяющей уменьшить
влияние активной среды на выходные характеристики кольцевого лазера без поправок. Разработан кольцевой резонатор с двумя пространственно разделенными контурами однонаправленной генерации, позволяющий уменьшить влияние на выходные характеристики "зоны захвата".
Разработан новый тип поверхности холодного катода газового лазера, позволяющий увели^ чить его стабильность и ресурс. Разработан новый способ электровакуумной обработки моноблока кольцевого лазера, позволяющий уменьшить пороговый ток и повысить стабильность его выходных характеристик.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ Проведенные теоретические исследования позволили предложить практические рекомендации по компенсации источников нестабильности выходных характеристик кольцевого лазера и обеспечению необходимой точности приборов на его основе.
Теоретические расчеты хорошо согласуются с литературными и экспериментальными данными.
Предложенный новый тип поверхности холодного котода позволил повысить его ресурс по сравнению с прототипом в 1,5-3 раза.
Предложенный способ электровакуумной обработки позволил уменьшить пороговый ток кольцевого лазера на ЗОЯ без появления стратовых колебаний. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.Материалы диссертации докладовались на семинарах в ФИАН СССР;ИРЭ АН СССР;НПО "Астрофизика";Ш0 "Плазна";НП0 "Полюс"; ВНИИМЭТ.
ПУБЛИКАЦИИ.Основное содержание диссертации опубликовано в 11 научных работах.
_7-
ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ На ващиту выносятся:
1. Методика расчета предельной чувствитель
ности кольцевого лазера.
2. Методика расчета поправки к эффекту
Саньяка, обусловленной кривизной фронта волнового пакета в кольцевом резонаторе.
-
Метод компенсации влияния теплового режима активной среды на выходной сигнал газового лазера.
-
Оптико-физические схемы кольцевых лазеров (гироскопов и анемометров) с саыоком-пенсирующейся цепью разряда.
-
Оптико-физическая схема кольцевого лазера без устройства частотной подставки.
-
Поверхность холодного катода сильфонного типа.
-
Способ электровакуумной обработки моноблока кольцевого лазера в смеси кислорода и тяжелой компоненты лазерноактивной снеси .*
СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ.Диссертация состоит из пяти глав, двух приложений, содержит 133 страницы текста, в том числе 33 рисунка.Список цитированной литературы включает 100 наименований.
