1.一种激光陀螺环形谐振腔光路准直装置,其特征在于:包括第一平面镜[7]和第二平面镜[8]、第一球面镜[9]和第二球面镜[10]、第一调腔工装[11]和第一调腔工装[12]、腔体[13]、两路输入光路和两路接收光路,其中,第一平面镜[7]和第二平面镜[8]分别设置在腔体的输入端和输出端,第一调腔工装[11]和第二调腔工装[12]设置在腔体[13]的两个调整端,第一球面镜[9]和第二球面镜[10]分别设置在第一调腔工装[11]和第一调腔工装[12]上,两路输入光路为特征一致的S态线偏振光并相互垂直输入到第一平面镜[7]上,两路接收光路分别接收第二平面镜[8]输出的两路相互垂直的输出光。
2.根据权利要求1所述的激光陀螺环形谐振腔光路准直装置,其特征在于:所述两路接收光路均由偏振器和光电接收器组成,其中,偏振器用于将第二平面镜[8]输出的光转化为线偏振光。
3.根据权利要求1所述的激光陀螺环形谐振腔光路准直装置,其特征在于:所述两路输入光路一路为由激光器[1]、光束调节机构[2]、第一偏振器[3]、半透半反镜[4]顺次设置组成的水平光路,另一路为由激光器[1]、光束调节机构[2]、第一偏振器[3]、半透半反镜[4]、第一高反镜[5]和第二高反镜[6]顺次设置组成的竖直光路。
4.根据权利3的要求所述的激光陀螺环形谐振腔光路准直的装置,其特征在于:所述光束调节机构[2]由共光轴且顺次设置的二维倾角调节反射镜A、二维倾角调节反射镜B、具有绕水平轴转动功能的平面透镜A和具有绕竖直轴转动的平面透镜B组成。
5.根据权利3的要求所述的激光陀螺环形谐振腔光路准直的装置,其特征在于:所述半透半反镜[4]为平面镜,其透过率和反射率都为50%。
6.根据权利3的要求所述的激光陀螺环形谐振腔光路准直的装置,其特征在于:所述的第一高反镜[5]和第二高反镜[6]为平面镜,其反射率大于99.99%。
7.根据权利1的要求所述的激光陀螺环形谐振腔光路准直的装置,其特征在于:所述的第一平面镜[7]和第二平面镜[8]通过光胶与腔体[13]连接,所述的第一球面镜[9]和第二球面镜[10]通过第一调腔工装[11]和第二调腔工装[12]与腔体进行半光胶连接(即第一球面镜[9]和第二球面镜[10]与腔体[13]之间相互接触,且接触面可相对移动,未固化)),用于动态调整球面镜位姿。
8.一种基于权利要求1至7任一项激光陀螺环形谐振腔光路准直装置的激光陀螺环形谐振腔光路准直方法,其特征在于,两路特征一致的S态线偏振光相互垂直输入到腔体[13]后,分别通过激光陀螺环形谐振腔顺逆时针方向输出后由两路接收光路接收,根据两路接收光路接收到的线偏振光特征,动态实时调整球面镜,直至顺逆时针的两路线偏振光的消光系数相等时,完成对环形谐振腔光路的准直,从而实现对环形谐振腔微小非共面的光路补偿。
9.根据权利要求8所述的激光陀螺环形谐振腔光路准直方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:引燃扫频激光器,调节光束调节机构,使得入射激光束的传播方向与偏振器和半透半反镜同轴,经过半透半反镜后的两部分光束,一部分沿水平方向通过平面镜注入至腔体内,另一部分沿竖直方向通过平面镜注入到腔体内;
步骤2:注入环形谐振腔内两个方向的光信号P0经过平面镜输出分别沿水平和竖直方向经偏振器后被光电接收器接收,并将接收到的信号转换后采集至处理计算机,其中水平方向的输出光信号为P1,竖直方向输出光信号为P2;
步骤3:计算出水平和竖直方向的消光系数f1和f2,其大小由以下关系式确定:
f1=P1/P0(1)
f2=P2/P0(2)
式中P0为入射光的强度,P1和P2分别为输出光在水平和竖直方向的强度;
步骤4:根据消光系数f1和f2的大小,利用两个调腔工装动态调节球面镜,使得f1=f2,此时对球面镜施加法线方向的力使球面镜与腔体光胶固化,从而实现对激光陀螺环形谐振腔光路的准直。
10.根据权利要求9所述的激光陀螺环形谐振腔光路准直的方法,其特征在于:所述的输出光经过第二偏振器和第三偏振器偏振后为s态的线偏光或为p态线偏光。