1.一種激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直裝置,其特征在于:包括第一平面鏡[7]和第二平面鏡[8]、第一球面鏡[9]和第二球面鏡[10]、第一調腔工裝[11]和第一調腔工裝[12]、腔體[13]、兩路輸入光路和兩路接收光路,其中,第一平面鏡[7]和第二平面鏡[8]分別設置在腔體的輸入端和輸出端,第一調腔工裝[11]和第二調腔工裝[12]設置在腔體[13]的兩個調整端,第一球面鏡[9]和第二球面鏡[10]分別設置在第一調腔工裝[11]和第一調腔工裝[12]上,兩路輸入光路為特征一致的S態(tài)線偏振光并相互垂直輸入到第一平面鏡[7]上,兩路接收光路分別接收第二平面鏡[8]輸出的兩路相互垂直的輸出光。
2.根據(jù)權利要求1所述的激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直裝置,其特征在于:所述兩路接收光路均由偏振器和光電接收器組成,其中,偏振器用于將第二平面鏡[8]輸出的光轉化為線偏振光。
3.根據(jù)權利要求1所述的激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直裝置,其特征在于:所述兩路輸入光路一路為由激光器[1]、光束調節(jié)機構[2]、第一偏振器[3]、半透半反鏡[4]順次設置組成的水平光路,另一路為由激光器[1]、光束調節(jié)機構[2]、第一偏振器[3]、半透半反鏡[4]、第一高反鏡[5]和第二高反鏡[6]順次設置組成的豎直光路。
4.根據(jù)權利3的要求所述的激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直的裝置,其特征在于:所述光束調節(jié)機構[2]由共光軸且順次設置的二維傾角調節(jié)反射鏡A、二維傾角調節(jié)反射鏡B、具有繞水平軸轉動功能的平面透鏡A和具有繞豎直軸轉動的平面透鏡B組成。
5.根據(jù)權利3的要求所述的激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直的裝置,其特征在于:所述半透半反鏡[4]為平面鏡,其透過率和反射率都為50%。
6.根據(jù)權利3的要求所述的激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直的裝置,其特征在于:所述的第一高反鏡[5]和第二高反鏡[6]為平面鏡,其反射率大于99.99%。
7.根據(jù)權利1的要求所述的激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直的裝置,其特征在于:所述的第一平面鏡[7]和第二平面鏡[8]通過光膠與腔體[13]連接,所述的第一球面鏡[9]和第二球面鏡[10]通過第一調腔工裝[11]和第二調腔工裝[12]與腔體進行半光膠連接(即第一球面鏡[9]和第二球面鏡[10]與腔體[13]之間相互接觸,且接觸面可相對移動,未固化)),用于動態(tài)調整球面鏡位姿。
8.一種基于權利要求1至7任一項激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直裝置的激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直方法,其特征在于,兩路特征一致的S態(tài)線偏振光相互垂直輸入到腔體[13]后,分別通過激光陀螺環(huán)形諧振腔順逆時針方向輸出后由兩路接收光路接收,根據(jù)兩路接收光路接收到的線偏振光特征,動態(tài)實時調整球面鏡,直至順逆時針的兩路線偏振光的消光系數(shù)相等時,完成對環(huán)形諧振腔光路的準直,從而實現(xiàn)對環(huán)形諧振腔微小非共面的光路補償。
9.根據(jù)權利要求8所述的激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1:引燃掃頻激光器,調節(jié)光束調節(jié)機構,使得入射激光束的傳播方向與偏振器和半透半反鏡同軸,經(jīng)過半透半反鏡后的兩部分光束,一部分沿水平方向通過平面鏡注入至腔體內,另一部分沿豎直方向通過平面鏡注入到腔體內;
步驟2:注入環(huán)形諧振腔內兩個方向的光信號P0經(jīng)過平面鏡輸出分別沿水平和豎直方向經(jīng)偏振器后被光電接收器接收,并將接收到的信號轉換后采集至處理計算機,其中水平方向的輸出光信號為P1,豎直方向輸出光信號為P2;
步驟3:計算出水平和豎直方向的消光系數(shù)f1和f2,其大小由以下關系式確定:
f1=P1/P0 (1)
f2=P2/P0 (2)
式中P0為入射光的強度,P1和P2分別為輸出光在水平和豎直方向的強度;
步驟4:根據(jù)消光系數(shù)f1和f2的大小,利用兩個調腔工裝動態(tài)調節(jié)球面鏡,使得f1=f2,此時對球面鏡施加法線方向的力使球面鏡與腔體光膠固化,從而實現(xiàn)對激光陀螺環(huán)形諧振腔光路的準直。
10.根據(jù)權利要求9所述的激光陀螺環(huán)形諧振腔光路準直的方法,其特征在于:所述的輸出光經(jīng)過第二偏振器和第三偏振器偏振后為s態(tài)的線偏光或為p態(tài)線偏光。