Устройство для измерения угловой скорости

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскинСоциалистическимиРеспублик, Кл,е б 01 Р 3/68 2) Заявлено 24.10.72 (21) 1840080/18 аявки Ю соединени сударственныи комитетовета Министров СССРпо делам изооретенийи открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОСКОРОСТИ Известные устройства для измерения угловой скорости, содержащие внешний оптический кван. товый генератор (ОКГ), кольцевой интерферометр, оптические смесители на входе и выходе интерферометра и фотоэлектрическую измеритель ную систему, обладают низкой чувствительностью и точностью измерения при малых размерах коль цевой интерферометра, а также неопределенностью положения нуля шкалы, по которой отсчитывается смещение интерференпионных полос. Предлагаемое устроиство отличается от известных тем, что в качестве внешнего источника когерентного излучения оно содержит двухчастотный ОКГ, излучающий волны с разными частотами и взаимно ортогональными поляризациями. Это позволяет получить на выходе кольцевого интерферометра две бегущие в противоположные стороны интерференционные картины с равными, но противоположными по знаку сдвигами фаз, пропорциональными угловой скорости вращения. Дополнительно оно содоржит переключатель плоскостей поляризации на взаимно ортогональные на выходе ОКГ, Это повышает чувствительность и точность измерения, так как дает возможность усиления выходных сигналов узкополосными уси.лителями на частоте, равной разности частот ОКГ, и позволяет отфильтровать полезный сигнал на частоте переключения плоскостей поляризации.5 Кроме того, отпадает необходимость использования оптического контура с нулевой площадью обхода, что упрощает конструкцию в целом.На чертеже схематически представлено устройство для измерения угловой скорости. Оптический резонатор 1 двухчастотного ОКГ образован зеркалами 2 и 3. На газоразрядный активный элемент 4 с помощью магнитной катушки 5 наложено продольное магнитное поле, обеспечивающее расшепление частоты излучения ОКГ. 6 - четвертьволновая фазовая пластинка, Входной смеситель 7 содержит полупрозрачную пластинку 8 и зеркала 9 и 10, направляющие лучи в кольцевой интерферометр 11. В одном канале смесителя размещена полуволновая фаэовая пластинка 12. Переключатель плоскостей поляризации 13 управляется генератором 14. Выходной смеситель 15 с помощью зеркал 16 и 17 смешивает лучи на полупрозрачной пластинке 18, Фотоэлектрическая измерительная система содержит скрешен-.ные анализаторы 19 и 20, фотоприемники 21 и 22, узкополосные усилители 23 и 24 и фазометр 25.Устройство работает следующим образом,ОКГ генерирует волны с различными частотами .4и взаимно ортогональными кру. говыми поляризациями. Четвертьволновая фазовая пластинка преобразует ортогональные круговые поляризации в ортогональные линейные поляризации, Полуволновая фазовая пластинка поворачивает плоскость поляризации лучей в одиом канале смесителя на угол 90 о, благодаря чему световые волны, имеющие одинаковые частоты, входят во встречные моды кольцевого интерферометра с взаимно ортогональными поляризациями.Из выходного смесителя, где встречные световые пучки смешиваются, через скрещенно ориенти рованные анализаторы световые волны попадают на фотоприемники. На фотоприемниках формируются сигналы, пропорциональные величинамЬ 1 ттХЯ И - )1-а 93 и 1 Ъ ь 1 ттй- ) Ь +ь 93 1 2. в зависимости от направления вращения. Сигналыс фотоприемников усиливаются узкополоснымиусилителями, настроенными на разностную часто. У(, - М,) Фазометр определяет разность фаз 2 аР сигналов с усилителей, пропорциональную абсолютной угловой скорости вращения. Фильтрация в фазометре выходного сигнала на частоте переключающего генератора дополнительно повышает чувстви.тельность и точность измерения,Формула изобретения1. Устройство для измерения угловой скоростисодержащее внешний оптический квантовый генератор, кольцевой интерферометр, оптические смесители на входе и выходе, два фотоприемника навыходеифазометр, отличающее ся тем,чтос целью повышения чувствительности и точности измерения, оптический квантовый генераторвыполнен двухчастотным с волнами с взаимноортогональными плоскостями поляризации, причемр входной смеситель в одном канале содержит полуволновую фазовую пластинку, а перед фотоприемником размещены скрещенно ориентированные ана.лизаторы.2,Устройствопоп.1, отличающее сятемчто на выходе оптического квантового генератора введен переключатель плоскостей поляризации на взаимно ортогональные, выполненный в ви.де злектрооптического модулятора,437467 1 г оставительО, Харламоехред М, йикович ор Г. Иванова исн Под та МинистРовЗаказ 4288/Зб раж 1 О 2 откр ытид. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Государственного комитета Сопо делам изобретени35, Москва, Ж., Раушская на Корректор Н Золотовска