[实用新型]一种用于大型激光陀螺谐振腔准直的双一维精密调整台和装置

说明书

本实用新型提出一种用于大型激光陀螺谐振腔准直的双一维精密调整台，包括：第一一维精密调整台(3‑1)、第二一维精密调整台(3‑2)、第一细杆和第二细杆；其中，所述第一细杆用于连接第一一维精密调整台(3‑1)和角腔上，所述第二细杆用于连接第二一维精密调整台(3‑2)和所述角腔，其中多个角腔用于组装成所述大型激光陀螺谐振腔。本实用新型还提出一种大型激光陀螺谐振腔准直装置和方法。本实用新型的装置和方法测量方便，准直精度高，整体操作满足高精度激光陀螺对光路的准直要求。

技术领域

本实用新型涉及激光陀螺谐振腔技术领域，更具体地，涉及一种用于大型激光陀螺谐振腔准直的双一维精密调整台和装置。

背景技术

激光陀螺是用于测量运动体角速率的传感器，是现代惯性导航技术中常用的传感器种类之一，其一般形式是一种运行有环形激光的氦氖激光器。如图1所示，圆环以外为谐振腔，谐振腔中心孔孔壁与抖动机构联接。两个阳极分布在谐振腔的左右两侧，阴极分布在谐振腔的上端面，反射镜分布在谐振腔的四个角上，使激光在谐振腔内形成闭合的光路。

目前航空航天航海、导弹制导等领域中常用的一般是小型激光陀螺(面积通常为0.02m²，周长为30cm或更小)，其优点是精度高、灵敏度高。但是在地球物理学和地震学等领域，目前工业级的小型激光陀螺精度还无法满足这一领域的测量要求。

大型或者超大型激光陀螺(面积可达八百多平方米)相对小型激光陀螺将转速测量的灵敏度和稳定性提高了6个数量级，迄今为止，大型激光陀螺在世界授时、大地测量学、地震学、土木工程学和基础物理学等领域展现出强大的实力。但是，目前制造高精度大型激光陀螺谐振腔的技术壁垒有以下几点：(1)大尺寸单块微晶玻璃材料目前难以获得，造价很高；(2)大型陀螺仪器件高精度加工较为困难，相应的加工设备难以获得。

申请人在专利2021105394777中提出一种大型激光陀螺谐振腔的制造方法，包括：(1)按照小型激光陀螺要求准备符合的高精度谐振腔，将小型激光陀螺一体化谐振腔拆分为4个角腔2-1，如图2所示；(2)固定角腔：利用准直激光枪和准直望远镜调整角腔位置，再将边腔依次固定；(3)光胶密封，最终得到成本低、精度高的大型激光陀螺仪谐振腔1。

其中如何固定角腔是难点：(1)如何将两两角腔的增益管中轴线位于同一直线上，以较少光在增益管中的损耗；(2)组合过程中如何确保角腔与水平基准面始终保持平行；(3)如何在毫米级别调节角腔，保证两两角腔相对位置不变，从而保证光路回路总程长不变。

对于大型激光陀螺角腔的固定，由于4个角腔是分散的，处理不当会使谐振腔的环形闭合光路产生非共面误差，从而形成轻微非共面腔，这会严重影响环形激光陀螺的精度；此外，将各个角腔的中轴线调整到一条直线，以减少光路在增益管中的损耗，也是大型激光陀螺组装中不可忽视的环节。现有的光路准直方法一般是需要同时对环形激光器的两个出射光斑进行监测，根据其位置信息进行腔体光路调整，整个操作过程准直的误差较大，难以保证高精度大型激光陀螺环形激光谐振腔的准直效果。

实用新型内容

针对大型激光陀螺角腔的固定难点，本实用新型提出一种用于大型激光陀螺谐振腔准直的双一维精密调整台，包括：第一一维精密调整台、第二一维精密调整台、第一细杆和第二细杆；其中，所述第一细杆用于连接第一一维精密调整台和角腔上，所述第二细杆用于连接第二一维精密调整台和所述角腔，其中多个角腔用于组装成所述大型激光陀螺谐振腔。

可选地，所述的双一维精密调整台还包括：调整底座，所述第一一维精密调整台和第二一维精密调整台放置在调整底座上，调整底座上设置有多个小孔，用于调整第一一维精密调整台和第二一维精密调整台的安装位置。

可选地，所述角腔上设置有第一孔和第二孔，第一孔用于容纳所述第一细杆，第二孔用于容纳所述第二细杆。

可选地，第一一维精密调整台和第二一维精密调整台平行安装于调整底座上。