有效提升光強。
這也是為什麼要選用氦氖激光器的原因,這是個透明的氣體激光器,相比于固體激光器,對于光路的改變要小得多,更容易設計諧振腔結構。
而增益管這一點改變,就為激光陀螺儀帶來了非常大的改善,哪怕因此引入了增益方面的誤差,還有頻差閉鎖效應等壞處,但是綜合下來,實際上依然是大大提升了測量的精度。
然而,這一切的背後,代價什麼?
“首要問題,是光學諧振腔的材料。
這個問題不論是走哪條路,都避不過去。
”
光學諧振腔,不是拿玻璃闆子圍起來抽個真空就可以的。
這裡的諧振腔,與激光器的諧振腔是有區别的,是指整個激光陀螺的環形光路。
而莫工摳腦袋的第一件事情就是,拿什麼來造這個諧振腔?
高振東一聽反而笑了,這個事情吧,還真就巧了,他恰好知道一個能用來造光學諧振腔的材料,而且正好有人在做。
“這個你不用擔心,我幫你解決。
”
“諧振腔材料的特性方面……啊?!”莫工還在說材料的事情,沒想到被高振東一下子把話全捏回去了。
嗯?這就解決了?好歹讓我把話說完吧?你知道我要什麼?莫工有一種言猶未盡的強烈不适感。
不過想想這位本來就是搞材料的,就連他搞的第一台激光器,某種程度上來說也是材料的勝利,那放心了。
“那太好了,是什麼材料?”莫工對此有強烈的好奇心。
“你回頭去找東北光學所,就說是我要你去的。
他們在搞一種叫熔石英的材料,你找他們要,并且把你的要求告訴他們,請他們配合你做相應的調整。
”
熔石英能做光學諧振腔,這話是明明白白寫在激光陀螺儀的書上的。
“好!好!”莫工極為高興,一聽這單位,東北光學所,專業!至于這位高總工怎麼知道那兒有這東西,還能肯定這東西自己能用上,那就不是自己能問的了。
“另外一個問題,也是一個共性問題,是氦氖激光器的問題,我們在你的理論基礎上進行過計算,由于穩頻需要,會造成反向模對的鏡像燒孔有重疊,這樣就會出現嚴重的模競争。
”
說人話就是,為了得到更好的測量前置條件做的穩頻操作,會因為正反兩束激光之間的相互作用,導緻激光功率(光強)調諧結果嚴重劣化,影響測量。
總之就是,不幹這個事情,測不準,幹了這個事情,還是測不準,就很難辦。
對于高振東來說,這個問題不大,有解決方案:“用同位素,氦氖激光器中的氖氣,用氖20和氖22的1:1混合氣。
”
同位素?莫工的眼睛一下子就亮了起來,還能這麼搞?
顧不得高振東當面,他和同事兩人馬上拿出紙筆,在紙上寫寫算算起來。
要說原研所的同志,基本功那是真的紮實,算了一會兒,滿臉驚喜的擡起頭:“高總,你這個辦法絕了!混合氣的峰值增益避開了模對的多普勒中心頻率,模競争也被避開了!”
計算表明,由于中子數的不同導緻的原子量差别,繼而引發的一系列變化,最終用這種混合氣的結果,能避開上述缺陷,卻又不影響穩頻。
莫工可以說是歡欣鼓舞,高總工這裡簡直就是寶庫,有問必答,有坑必填。
“高總工,我們想來想去,覺得搞你提到的機械抖動偏頻原理的陀螺比較合适。
”
凡是采用有源諧振腔的激光陀螺儀,為了克服頻率閉鎖問題,偏頻是必須的,而具體偏頻的方案,就五花八門了,莫工選擇的,正好是其中看起來最簡單的一種方案。
但是,這隻是看起來。
高振東大概能猜到他的想法:“你的考慮,是因為機械抖動偏頻沒有活動光學部件,結構簡單,諧振腔内也沒有任何光學部件,制造相對容易,隻需要控制機械抖動台把整個諧振腔抖起來就行,是吧?”
這是個很有意思的事情,這個原理的激光陀螺是最早實用的,而且性能看起來也曾經保持過領先。
但是我們最早實用的激光陀螺儀,走的卻是另外一條路,并且一直在走那條路,基本沒有搞機械抖動偏頻陀螺儀,至于為什麼,高振東估計,和加工技術與控制技術有關。
這個東西原理聽起來簡單,但是具體說到要怎麼抖,那就成問題了。