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四频差动激光陀螺中水晶片在应力作用下的光学性质

樊烨,  肖光宗,  张斌

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樊烨, 肖光宗, 张斌. 四频差动激光陀螺中水晶片在应力作用下的光学性质[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1198-1203.
引用本文: 樊烨, 肖光宗, 张斌. 四频差动激光陀螺中水晶片在应力作用下的光学性质[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1198-1203.
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Fan Ye, Xiao Guangzong, Zhang Bin. Quartz crystal's optical properties in differential laser gyro under the stress[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5): 1198-1203.
Citation: Fan Ye, Xiao Guangzong, Zhang Bin. Quartz crystal's optical properties in differential laser gyro under the stress[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5): 1198-1203.
shu

四频差动激光陀螺中水晶片在应力作用下的光学性质

  • 1.

    国防科学技术大学 光电科学与工程学院,湖南 长沙 410073

基金项目: 

湖南省研究生科研创新项目（CX2010B036）;国防科学技术大学科研创新资助项目（B090703）

详细信息
    作者简介:

    樊烨（1988- ），女，硕士生，主要研究方向为光学检测技术。Email：fanye@gfkd.mtn

    通讯作者: 肖光宗（1983- ），男，讲师，主要从事光电惯性技术方面的研究。Email：xiaoguangzong@163.com

  • 中图分类号: TN248

Quartz crystal's optical properties in differential laser gyro under the stress

  • 1.

    College of Optoelectronic Science and Engineering,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China

  • 摘要: 建立了四频差动激光陀螺水晶片弹光效应和旋光性交互作用的理论模型，并指出了该模型的求解方法和步骤。首先，计算在应力作用下新旧主轴坐标系的变换矩阵以及在新主轴坐标系中水晶片的逆介电张量和旋光张量，然后计算实验室坐标系与新主轴坐标系之间的变换矩阵，求出实验室坐标系下水晶片的逆介电张量和旋光张量，根据水晶片的简正模方程和物质方程就可以求出其应力作用下沿波矢方向的简正模和相应的折射率。通过数值实例计算了四频差动激光陀螺中波矢与主轴不同位置关系时水晶片在波矢方向简正模椭圆度和相应折射率随应力的变化，对分析四频差动陀螺温变零漂的产生机理和水晶片的安装具有一定的指导意义。
    Abstract: The theory model which studied the interaction between optical activity and elastic-optical effect of crystal quartz in the differential laser gyro was presented. The solving method and steps of the model were proposed. Firstly, the stress-induced transformation matrix between the new and old principal coordinate systems, inverse dielectric tensor and gyrotropic dielectric tensor in the new principal coordinate system were calculated. Then applying the transformation matrix between the new principal coordinate system and laboratory coordinate system, the inverse dielectric tensor and gyrotropic dielectric tensor in the laboratory coordinate system was obtained. According to the normal mode equation and material equation, the stress-induced normal modes and corresponding refractive index along the direction of wave vector were analyzed. Through the calculation example, the change of latent model's ellipticity and refractive index as the function of stress for different directions of wave vector was investigated in detail. This model offers a means to analyze the mechanism of production of differential laser gyro's thermal bias, which had some degree of guiding significance in installation of quartz crystal.
  • [1]
    [2] Jiang Yanan. Ring Laser Gyro[M]. Beijing: Tsinghua University Publishing House, 1985, 232-233. (in Chinese)姜亚南. 环行激光陀螺[M]. 北京: 清华大学出版社, 1985, 232-233.
    [3]
    [4] Sun Gang. Optimized design of fixing modes of crystal in differential laser gyros[D]. Changsha: National University of Defense Technology, 2005. (in Chinese)孙刚. 四频差动激光陀螺水晶片安装方式的优化设计[D].长沙: 国防科学技术大学, 2005.
    [5] Wang Zhiguo, Long Xingwu, Wang Fei, et al. Mode-loss-induced bias in four-frequency differential laser gyroscopes[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(2): 315-321. (in Chinese)汪之国, 龙兴武, 王飞, 等. 四频差动激光陀螺模式损耗导致的零偏[J].红外与激光工程, 2011, 40(2): 315-321.
    [6]
    [7] Wang Zhiguo, Long Xingwu, Wang Fei, et al. Zero drift sensitivity in four-frequency differential laser gyros[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(9): 1758-1762. (in Chinese)汪之国, 龙兴武, 王飞, 等. 四频差动激光陀螺的零漂敏感性[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(9): 1758-1762.
    [8]
    [9]
    [10] Wang Fei, Wang Zhiguo, Long Xingwu, et al. Cavity length sensitivity in four-mode differential laser gyro[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(11): 3097-3101. (in Chinese)王飞, 汪之国, 龙兴武, 等. 四频差动激光陀螺腔长敏感性的研究[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(11): 3097-3101.
    [11] Fang Linrui. Calculation and measurement of refractive indices ellipsoid in the elasticooptic effect of crystal[J]. Physics Experimentation, 1998, 18(4): 20-22. (in Chinese)方林瑞. 晶体弹光效应中的折射率椭球运算和实验[J]. 物理实验, 1998, 18(4): 20-22.
    [12]
    [13]
    [14] Yin Xin, Wang Jiyang. Interaction of the optical activity and electro-optic effect and its influence on the optically active crystal electro-optic Q switcher[J]. Acta Phys Sin, 2004, 53(10): 3565-3570. (in Chinese)尹鑫, 王继扬.旋光性和电光效应交互作用及其对旋光晶体电光Q开关的影响[J]. 物理学报, 2004, 53(10): 3565-3570.
    [15] Li Gongliang, Guo Jihua. Theroy of Crystal Optics[M]. Beijing: Publishing House of National Defense Industry, 1990. (in Chinese)李恭亮, 郭继华. 晶体光学原理[M]. 北京: 国防工业出版社, 1990.
  • [1] 张奕, 侯玉斌, 张倩, 王璞.  基于四波混频效应的1.5 μm多波长单频光纤激光器（特邀） . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20220401-1-20220401-7. doi: 10.3788/IRLA20220401
    [2] 李路, 谢晨波, 邢昆明, 王邦新, 赵明, 程亮亮.  小视场高重频激光雷达光机系统设计、装调及性能测试 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210046-1-20210046-9. doi: 10.3788/IRLA20210046
    [3] 张敏娟, 刘文敬, 王志斌, 徐美芳, 张瑞, 李春阳.  弹光调制器的频率漂移特性及其傅里叶变换光谱的稳定性研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200019-1-20200019-8. doi: 10.3788/IRLA20200019
    [4] 武军安, 郭锐, 刘荣忠, 刘磊, 柯尊贵.  末敏弹线阵激光雷达对地面装甲目标的提取方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(3): 330002-0330002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0330002
    [5] 赵洪常, 汪之国.  热传递对异面腔四频差动激光陀螺温度漂移补偿的影响 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 905005-0905005(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0905005
    [6] 甘霖, 李慧, 刘艳芳, 赵宏鹏.  激光制导武器半实物仿真系统弹目视线建模与验证 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1106002-1106002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1106002
    [7] 张晓莉, 全伟.  基于光弹调制的原子磁强计中光信号检测方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 817001-0817001(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0817001
    [8] 陈丹妮, 李亚晖, 刘伟, 刘正一.  基于和频效应和环形光的超分辨红外显微成像方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 804003-0804003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0804003
    [9] 郭树怀, 王天鹤, 郭煌, 乔斌, 王晓.  四波混频和级联四波混频效应产生的连续光频率梳 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 706007-0706007(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0706007
    [10] 唐秀福, 苏安, 何小超, 吕琳诗, 黎玉婷, 高英俊.  四元异质结构光子晶体的光开关功能 . 红外与激光工程, 2017, 46(S1): 120-124. doi: 10.3788/IRLA201746.S121003
    [11] 张敏娟, 毕满清, 郝骞, 王志斌, 李珊.  弹光调制干涉图的预处理及相位校正方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 423001-0423001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0423001
    [12] 李东康, 刘玉娟.  激光场作用下原子系统中光学烧孔和慢光效应 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206005-1206005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.1206005
    [13] 王子健, 金光勇, 于永吉, 翟睿智.  高重频声光调Q Nd:YVO4激光器2.1μm光参量振荡器 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2638-2642.
    [14] 毛小洁, 秘国江, 庞庆生, 邹跃.  高光束质量弹载激光主动成像激光器研制 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2239-2242.
    [15] 鲁振中, 王培南, 刘继芳, 孙艳玲, 马琳.  差动激光多普勒尾流探测方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3525-3529.
    [16] 江奇渊, 汤建勋, 袁保伦, 韩松来.  激光陀螺捷联惯导尺寸效应误差分析与补偿 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1110-1114.
    [17] 李建中, 彭其先, 李泽仁, 李剑, 王荣波.  弹载激光主动成像制导技术发展现状分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1117-1123.
    [18] 高春峰, 魏国, 谢元平, 李耿, 刘灿.  二频机抖激光陀螺捷联惯导系统快速?方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 375-381.
    [19] 赵洪常, 肖光宗, 汪之国, 张斌.  采用BP神经网络的四频激光陀螺零偏的光强补偿方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 355-360.
    [20] 谭见瑶, 任玉, 谭勇, 郑峰, 胡馨月, 石晶, 蔡红星.  TeO2晶体旋光性对其分光特性的影响分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 195-199.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-07
  • 修回日期:  2012-10-11
  • 刊出日期:  2013-05-25

四频差动激光陀螺中水晶片在应力作用下的光学性质

  • 1. 国防科学技术大学 光电科学与工程学院,湖南 长沙 410073
    • 作者简介:

    樊烨（1988- ），女，硕士生，主要研究方向为光学检测技术。Email：fanye@gfkd.mtn

    通讯作者: 肖光宗（1983- ），男，讲师，主要从事光电惯性技术方面的研究。Email：xiaoguangzong@163.com
  • 收稿日期: 2012-09-07
  • 修回日期: 2012-10-11
  • 刊出日期: 2013-05-25
基金项目:

湖南省研究生科研创新项目（CX2010B036）;国防科学技术大学科研创新资助项目（B090703）

  • 中图分类号: TN248

摘要: 建立了四频差动激光陀螺水晶片弹光效应和旋光性交互作用的理论模型，并指出了该模型的求解方法和步骤。首先，计算在应力作用下新旧主轴坐标系的变换矩阵以及在新主轴坐标系中水晶片的逆介电张量和旋光张量，然后计算实验室坐标系与新主轴坐标系之间的变换矩阵，求出实验室坐标系下水晶片的逆介电张量和旋光张量，根据水晶片的简正模方程和物质方程就可以求出其应力作用下沿波矢方向的简正模和相应的折射率。通过数值实例计算了四频差动激光陀螺中波矢与主轴不同位置关系时水晶片在波矢方向简正模椭圆度和相应折射率随应力的变化，对分析四频差动陀螺温变零漂的产生机理和水晶片的安装具有一定的指导意义。

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