第477章 仿佛很简单,实际很麻烦
「莫工,你们最终选用的是He-Ne雷射器?」虽然这个答案不出高振东所料,毕竟氦氖雷射器在这个事情上面的优点很多,但是高振东还是为他们的技术敏感性称了声好。
他们可不是自己,开着挂的,氦氖雷射器这个时候也还没有诞生,他们是硬生生通过对于物质特性的分析,做出的这个选择。
「是的,高总,我们是这样考虑的,氦气比热容低有利于散热,而氖气能级高,同时氦原子与氖原子的碰撞,能够有效提升雷射的激发效率,这些都对提高雷射功率有好处,从你给的原理上分析,对于提高精度和灵敏度是有好处的。」原研所的同志道。
高振东点点头:「嗯,而且这两个东西的密度低,是有利于降低雷射陀螺的惯性误差。而且这是个气体雷射器,这对于雷射器的布置是有好处的。」
莫工两人摸摸脑袋,佩服,自己还在原理上打转,高总已经直接想到对于成果实体的影响了:「啊,明白了,这个我们还真没想到。」
高振东对他们的选择,更感兴趣的是他们到底想选哪一条路。
「那对于雷射陀螺具体方案的选择,你们偏向于哪一种?」
原理上,高振东给了好几种方案,但是和光纤有关的一种都没提,现在没有光纤,而且这种应用对于光纤的单模和偏振都有很高的要求,哪怕有了光纤,短时间也达不到能满足这种要求的程度。
「我们还是想搞有源环形谐振腔,但是具体用哪一种方案,现在还难以抉择。」莫工他们想得很多也很深。
「说说看。」
「高总工,根据你给的理论,我们进行了计算,果然如你所说,环形双光束干涉陀螺仪的干涉条纹变化过于微弱,实际上很难应用。」
实际上这个原理倒不是不能用,但是它的使用,必须以光纤器件为前提,因为它的测量灵敏度,是基于被环形光路围起来的面积的,对于干涉陀螺仪来说,这个面积要求还很大。
「我们用1平米闭环面积,633nm波长,仿真测量地球自转速度,计算结果标明,在15度/小时的转速时,其干涉条纹位移仅有1μm多点,实在是很难在系统里判读,不具备使用意义。」
地球自转速度说起来还是比较慢的,但是又不是特别的慢,所以这个灵敏度要说够用,实在是远远说不上。
而且1平方米的闭环面积,在没有光纤组成多圈光路之前,这个面积实在是太大了,基本上意味着该光路尺寸长宽不会小于1米*1米,没有几样装备能装得下这个玩意。
「嗯,环形雷射干涉仪现在条件还不成熟,还没达到应用条件。」高振东点点头表示同意。
莫工却对他的话感到很好奇,这个灵敏度,基本上就意味着彻底告别实际工程应用了,而高总工却只是说条件不成熟,而没有判死刑?
也许大佬的想法总是与众不同吧,莫工没有停下来问,而是继续汇报自己的想法。
「至于环形无源谐振腔,我们总觉得高不成低不就,最麻烦的环形谐振腔得搞,但是又因为无源的特性,精度和可靠性等性能都不大好,属于是好处没捞着,坏处全占了。」
环形无源谐振腔,就是在一个光学谐振腔(特定结构和尺寸的环形光路)里注入正反两束雷射,然后通过检测两束雷射在转动状态下的振荡频差,就能得到转动的情况。
高振东笑了,莫工这个比喻,还真就是一点儿不差。
环形无源谐振腔的精度取决于空腔带宽和峰值光强,在空腔带宽确定的情况下,「无源」这个特性就大大的拖了其后腿,虽然无源不会带来与有源增益有关的误差,但是在实际应用上,这个好处完全显现不出来,被抵消得乾乾净净。
和环形双光束干涉仪一样,无源谐振腔结构的雷射陀螺仪,同样是技术条件还不成熟,这东西,也得等光纤技术的发展。
高振东再次点点头:「嗯,你的分析没错,这东西,也不成熟。」
怎麽还是不成熟?看来在大佬眼里,就没有不好的技术,只有不成熟的技术。
还没等莫工说话,高振东道:「既然想搞有源谐振腔,那说说你们的想法和困难。」
有源谐振腔的基本原理和无源的是一样的,最大的不同,就是在光路中插入了一个氦氖雷射增益管,这个雷射管起到发射雷射和增益雷射的作用,能有效提升光强。
这也是为什麽要选用氦氖雷射器的原因,这是个透明的气体雷射器,相比于固体雷射器,对于光路的改变要小得多,更容易设计谐振腔结构。
而增益管这一点改变,就为雷射陀螺仪带来了非常大的改善,哪怕因此引入了增益方面的误差,还有频差闭锁效应等坏处,但是综合下来,实际上依然是大大提升了测量的精度。