Исследование невзаимного устройства на основе постоянного магнита для зеемановского лазерного гироскопа

DOI: 10.34759/trd-2020-111-18

Авторы

Кудрявцев А. С.^*, Савченко Н. А.^**, Савельев И. И.^***

Научно-исследовательский институт «Полюс» имени М.Ф. Стельмаха, ул. Введенского, 3, корп.1, Москва, 117342, Россия

*e-mail: akudr-delta@yandex.ru
**e-mail: sav4nik@gmail.com
***e-mail: i.saveliev@gmail.com

Аннотация

В работе впервые исследована зависимость частотной невзаимности, возникающей в зеемановском лазерном гироскопе при наложении на его активную среду продольного магнитного поля постоянного кольцевого магнита с учётом нелинейности дисперсионной функции показателя преломления активной среды и неоднородного распределения магнитного поля вдоль активной среды у магнитов кольцевой формы.

Неоднородность магнитного поля всегда присутствует в невзаимном устройстве зеемановских лазерных гироскопов в силу особенностей распределения поля постоянного кольцевого магнита и моноблочной конструкции лазера.

В работе показано, что в зависимости показателя преломления от напряжённости магнитного поля, приложенного к активной среде существует максимум.

Неоднородность продольного магнитного поля кольцевого постоянного магнита приводит к значительному снижению амплитуды частотной подставки в зеемановском лазерном гироскопе.

В работе экспериментально определена неоднородность продольного магнитного поля кольцевого магнита.

Предложен способ оценки максимально возможной амплитуды частотной подставки, которая может быть получена в зеемановском лазерном гироскопе при использовании в невзаимном устройстве кольцевого постоянного магнита для создания продольного магнитного поля.

Ключевые слова:

кольцевой зеемановский лазер, невзаимное устройство, постоянный магнит, соленоид, смещение нуля, частотная подставка

Библиографический список

1. Старовойтов Е.И., Юрчик И.А. Оптимизация характеристик авиационного радиолокатора с синтезированной апертурой и его системы микронавигации // Труды МАИ. 2019. № 108. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=109500

2. Савельев В.М., Антонов Д.А. Выставка бесплатформенной инерциальной навигационной системы беспилотного летательного аппарата на подвижном основании // Труды МАИ. 2011. № 45. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=25497&PAGEN_2=2

3. Лукьянов Д.П., Филатов Ю.В., Голяев Ю. Д., Курятов В.Н. и др. 50 лет лазерному гироскопу // XX Санкт-Петербургская интернациональная конференция по интегрированным навигационным системам – СПб.: ЦНИИ Электроприбор, 2013. С. 36 – 49.

4. Филатов Ю.В. Оптические гироскопы. – СПб.: ЦНИИ Электроприбор, 2005. – 139 с.

5. Серёгин В.В., Кукуев Р.М. Лазерные гирометры и их применение. – М.: Машиностроение, 1990. – 287 с.

6. Привалов В.Е. Газоразрядные лазеры в измерительных комплексах. – Л.: Судостроение, 1977. – 152 с.

7. Азарова В.В., Голяев Ю.Д., Савельев И.И. Зеемановские лазерные гироскопы // Квантовая Электроника. 2015. Т. 45. № 2. С. 171 – 179.

8. Колбас Ю.Ю., Грушин M.E., Горшков В.Н. Немагнитная составляющая смещения нуля зеемановского лазерного гироскопа // Квантовая электроника. 2018. Т. 48. № 3. С. 283 – 289.

9. Воробьёв П.Г., Кондрахин А.А., Мельничук Г.В., Улитенко А.И., Чуляева Е.Г. Исследование тепловых режимов, частотно-стабилизированных He-Ne лазеров // Фотоника. 2012. Т. 34. № 4. С. 40 – 48.

10. Воробьёв П.Г., Чуляева Е.Г. Частотно стабилизированные лазеры для точных измерений // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2012. № 39 (2). С. 26 – 33.

11. Коневский Е.И., Колпакова Н.Ф. Температурная стабильность магнитных систем с магнитами из сплава типа Fe-Nd-B последнего поколения // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2007. Т. 12. № 12. С. 291 – 294.

12. Савельев И.И., Кудрявцев А.С. Способ измерения угловых перемещений зеемановским лазерным гироскопом. Патент № 2688952 C1 РФ, G01C19/64, 23.05.2019.

13. Кудрявцев А.С., Савельев И.И., Савченко Н.А. Кольцевой зеемановский лазер с постоянной частотной подставкой // Труды конференции — конкурса молодых физиков. 2019. Т. 25. № 52. С. 235 – 238.

14. Кудрявцев А.С., Савельев И.И., Савченко Н.А. Исследование невзаимного устройства на основе постоянного магнита для зеемановского лазерного гироскопа // 11-ый Всероссийский межотраслевой молодёжный конкурс научно-технических работ и проектов «Молодёжь и будущее авиации и космонавтики»: тезисы докладов. – М.: Изд-во МАИ, 2019. – 270 с.

15. Альтман А.Б., Верниковский Э.Е., Герберг А.Н., Гладышев П.А., и др. Постоянные магниты. Справочник. – М.: Энргия, 1971. – 376 с.

16. Вахитов Н.Г., Голяев Ю.Д., Дронов И.В., Иванов М.А., Колбас Ю.Ю., Крутиков А.П. Зеемановский лазерный гироскоп с переключением продольных мод генерации // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. 2014. № 2. С. 10 – 27.

17. Лэмб У. Квантовая оптика и квантовая радиофизика. – М.: Мир, 1966. – 541 с.

18. Рыбаков Б.В., Скулаченко С.С., Хромых A.M., Юдин И.И. Метод измерения ударного уширения специальных линий // Soviet physics – JETP. 1973. Т. 37. № 4. С. 582 – 583. URL: http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/dn/e_037_04_0582.pdf

19. Кордовер Р.Х., Джаседжа T.С., Джаван A. Измерение изотопического сдвига перехода 6328 A He-Ne лазера // Письма по прикладной физике. 1965. Т. 7. no. 12. С. 322 – 324.

20. Материалы магнитотвёрдые спечённые на основе сплава неодим-железо-бор. Классификация. Основные параметры. ГОСТ Р 52956-2008. – М.: Стандартинформ, 2008. – 12 с.

Скачать статью