ID控制器、14 -电压放大器。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图对本发明作进一步的说明：
[0035] 请参阅图3,其为本发明激光陀螺腔长控制系统的结构图。本发明激光陀螺腔长控 制系统由环形激光谐振腔和控制电路组成。环形激光谐振腔包括四个对角反射镜1、2、3、 4,构成闭合光路。4个反射镜中，3个为高反镜，无透射光输出，1个为输出镜，环形激光谐 振腔内顺、逆时针光的小部分能量通过该镜输出到谐振腔外，所述输出镜上安装有合光棱 镜7,通过该合光棱镜将输出到谐振腔外的顺、逆光合光形成干涉条纹，所述合光棱镜上安 装有双光窗光电转换器8,用于将干涉条纹(光信号）转换为电信号。控制电路的前置放大 器连接到双光窗光电转换器，控制电路的电压放大器输出连接到稳频压电组件5、6的压电 陶瓷上，以控制腔长。控制电路包括顺次连接的前置放大器9、幅值检波器10、差分放大器 11、PID控制器13和电压放大器14。参考电压12连接到差分放大器。
[0036] 本发明用于激光陀螺腔长控制的方法对激光陀螺经合光后输出的拍频信号进行 幅值检波，经与参考电压求差放大后得到腔长控制信号，通过三点比较法控制使得该信号 稳定在极大值(增益曲线的顶点)，从而达到腔长的稳定。
[0037] 本发明三点比较法得到光强极值的具体步骤为：
[0038] 步骤1 :谐振腔输出镜输出光经合光后产生拍频信号
[0039] 谐振腔内顺、逆时针光经过输出镜输出，并经合光棱镜合光产生拍频信号，该拍频 信号为直流信号上叠加有交流分量；
[0040] 步骤2 :然后由前置放大器滤除直流信号，并对交流信号进行放大；
[0041] 步骤3 :由幅值检波器检测出该交流信号的幅值，并对该幅值进行差分放大，该幅 值能够表征激光陀螺在增益曲线上的工作点位置；
[0042] 步骤4:利用三点比较法将工作点稳定在增益极值
[0043] 设定当前的稳频PZT电压为2,将PZT电压增加step至3,输出的拍频信号幅值为 A3,将PZT电压减小2 X step至1，输出的拍频信号幅值为A1，再将PZT电压增加step回复 至2,输出的拍频信号幅值为A2,根据这3点的电压大小关系，确定加载在PZT上的电压是 增加、减小或维持不变，具体为：
[0044]A3>A2>A1，则 PZT=PZT+step；
[0045] A3〈A2〈A1，则 PZT=PZT - step；
[0046] A2>A1 且 A2>A3, PZT 维持不变。
[0047] 本专利方法的优点为：
[0048] 1利用激光陀螺经合光输出的拍频信号进行腔长控制，无需传统腔长控制方法中 用到的接收陀螺顺、逆时针光的光电转换器以及前置放大器，显著降低了成本。
[0049] 2利用激光陀螺经合光输出的拍频信号进行腔长控制，只需要1个输出镜(传统方 法需要2个)，显著降低了腔损耗，有利于陀螺精度的提高。
[0050] 3利用激光陀螺经合光输出的拍频信号进行腔长控制，无需传统腔长控制方法中 需要用到的分光棱镜和光电转换器，简化了陀螺装调工序。
【主权项】
1. 一种激光陀螺腔长控制系统，其特征在于，包括激光陀螺谐振腔和控制电路，其中， 激光陀螺谐振腔包括四个对角反射镜构成闭合光路，其中，3个为高反镜，1个为输出镜，且 输出镜上设置合光棱镜，控制电路一端经光电转换器接收合光棱镜的光信号，一端经电压 放大器连接控制激光陀螺谐振腔的两个稳频球面高反镜的压电陶瓷上。
2. 根据权利要求1所述的激光陀螺腔长控制系统，其特征在于，所述控制电路包括顺 次连接的光电转换器、前置放大器、幅值检波器、差分放大器、PID控制器和电压放大器。
3. 根据权利要求1所述的激光陀螺腔长控制系统，其特征在于，3个高反镜除两个带有 压电陶瓷的稳频球面镜外，另一个高反镜为平面镜。
4. 一种激光陀螺腔长控制方法，其特征在于，对激光陀螺经合光后输出的拍频信号进 行幅值检波，经与参考电压求差放大后得到腔长控制信号，通过三点比较法控制使得该信 号稳定在极大值，达到腔长的稳定。
5. 根据权利要求4所述的激光陀螺腔长控制方法，其特征在于，具体步骤如下： 步骤1 :谐振腔输出镜输出光经合光后产生拍频信号 谐振腔内顺、逆时针光经过输出镜输出，并经合光棱镜合光产生拍频信号，该拍频信号 为直流信号上叠加有交流分量； 步骤2 :然后由前置放大器滤除直流信号，并对交流信号进行放大； 步骤3 :由幅值检波器检测出该交流信号的幅值，并对该幅值进行差分放大，该幅值能 够表征激光陀螺在增益曲线上的工作点位置； 步骤4 :利用三点比较法将工作点稳定在增益极值 设定当前的稳频PZT电压为2,将PZT电压增加st印至3,输出的拍频信号幅值为A3， 将PZT电压减小2Xst印至1，输出的拍频信号幅值为A1，再将PZT电压增加st印回复至 2,输出的拍频信号幅值为A2,根据这3点的电压大小关系，确定加载在PZT上的电压是增 加、减小或维持不变，具体为： A3>A2>A1，则PZT=PZT+st印； A3〈A2〈A1，则PZT=PZT-st印； A2>A1且A2>A3,PZT维持不变。
【专利摘要】本发明属于激光陀螺技术，涉及一种用于激光陀螺腔长控制的方法。本发明利用激光陀螺经合光后输出的拍频信号进行腔长控制：将拍频信号进行幅值检波，经与参考电压求差放大后得到腔长控制信号，通过三点比较法控制使得该信号稳定在极大值（增益曲线的顶点），从而实现腔长的稳定。本发明利用激光陀螺经合光输出的拍频信号进行腔长控制，无需接收陀螺顺、逆时针光的光电转换器、分光棱镜以及前置放大器，只需要1个输出镜，显著降低了成本，简化了陀螺装调工序并显著降低了腔损耗，从而有利于陀螺精度的提高。
【IPC分类】G01C19-66
【公开号】CN104713539
【申请号】CN201310675655
【发明人】陈林峰, 韩宗虎, 王京献, 杨洪友, 傅鑫, 李龙
【申请人】中国航空工业第六一八研究所
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月11日