He-Ne氣體環(huán)形激光器是激光陀螺的核心器件。為了避免環(huán)形激光器內(nèi)部與轉(zhuǎn)動(dòng)方向同、反向的運(yùn)轉(zhuǎn)模對(duì)產(chǎn)生模競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng),單縱模工作激光陀螺需要調(diào)整增益介質(zhì)內(nèi)Ne同位素構(gòu)成,采取雙同位素增益介質(zhì)。為此,采用Lamb理論和等離子體色散函數(shù),研究增益介質(zhì)Ne同位素頻率分裂、同位素配比、充氣壓力等因素對(duì)環(huán)形激光器光強(qiáng)調(diào)諧曲線線型的影響。實(shí)驗(yàn)上搭建了激光陀螺光強(qiáng)調(diào)諧曲線檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在Ne²⁰和Ne²²充氣比例分別為1:1和7:3,充氣壓力為400 Pa的條件下,檢測(cè)環(huán)形激光器的光強(qiáng)調(diào)諧曲線,驗(yàn)證了理論分析的正確性,該研究為激光陀螺在雙縱模頻率非對(duì)稱位置處實(shí)現(xiàn)穩(wěn)頻奠定了基礎(chǔ)。

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【部分圖文】：

圖1 環(huán)形激光器結(jié)構(gòu)示意圖

環(huán)形激光器是激光陀螺的核心器件,其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示[13]。環(huán)形激光器由四塊反射鏡構(gòu)成環(huán)形光路。其中,兩塊反射鏡為平面鏡,另兩塊反射鏡為凹面鏡[14]。該環(huán)形激光器以He-Ne混合氣體作為增益介質(zhì)。按照生產(chǎn)工藝要求,為保證腔內(nèi)He-Ne增益介質(zhì)純凈、無雜氣,環(huán)形激光器充入增益氣....

圖2 等離子體色散函數(shù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果。

圖2(a)為等離子體色散函數(shù)的實(shí)部在η取不同值時(shí),函數(shù)值隨頻率參量ξ變化的函數(shù)關(guān)系圖,可以看出,色散函數(shù)實(shí)部關(guān)于ξ為奇函數(shù)。圖2(b)為等離子體色散函數(shù)虛部曲線,其關(guān)于ξ為偶函數(shù)。圖2(c)、(d)分別為等離子體色散函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)在η取不同值時(shí),實(shí)、虛部函數(shù)隨頻率參量ξ變化的函數(shù)....

圖3 環(huán)形激光器光強(qiáng)調(diào)諧曲線仿真結(jié)果。

將色散函數(shù)及其一階導(dǎo)數(shù)的表達(dá)式代入(19)式,求解獲得光強(qiáng)調(diào)諧曲線和ξ、η的關(guān)系,其中ξ與雙同位素組分、配比相關(guān);η與充氣壓力相關(guān)。單縱模工作激光陀螺光強(qiáng)調(diào)諧曲線仿真結(jié)果如圖3所示,仿真時(shí)η取值對(duì)應(yīng)的充氣壓力為400Pa。對(duì)比圖3(a)、(b)可知,He-Ne增益介質(zhì)Ne同位....

圖4 環(huán)形激光器光強(qiáng)調(diào)諧曲線仿真結(jié)果。

由圖3(a)可知,混氣比例選擇Ne20:Ne22=1:1,充氣壓力為400Pa,諧振腔合成光強(qiáng)調(diào)諧曲線線型輕微向高頻端偏斜。由圖3(b)可知,混氣比例選擇Ne20:Ne22=7:3,充氣壓力為400Pa,諧振腔合成光強(qiáng)調(diào)諧曲線線型向低頻端偏斜。進(jìn)一步,自然界中已知的Ne同位素....

本文編號(hào)：4018114