JPH02227609A - リング・レーザ・ジヤイロスコープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この種のリング・レーザ・ジャイロスコープの本体は、
例えばＺｅｒｏｄｕｒ　　（登録商標）のような熱膨張
係数の低い誘電体材料のモノブロックから成っている。

モノブロックには、レーザ形成空洞の６肢を画定する孔
が、レーザ形成空洞内のガスをＤＣ励起させる電極に通
じる特別の孔と共に穿設されている。各レーザ形成空洞
はレーザ経路を備え、レーザ経路は各角部にミラーを備
えた多角形を成している。レーザ経路は閉じたループを
形成し、その中で二つのレーザ・ビームが反対方向に走
っている。

レーザ光ビームは空洞内をその全長に沿って定常波の形
態で伝搬する。しかしながら、これはまた、幅方向の定
常波も維持し、これによって横モードが生じる。これら
は、ＴＥＭ、、モード（横、電気間と及び磁気的）とし
て知られている。添字１．はビーム幅を横切る直角方向
における横の節の線の整数である。最小桁すなわちＴＥ
Ｍ、。横モードは完全に空間的にコヒーレントであり、
従って最適なレーザ・ジャイロ挙動をもたらす。純粋な
ＴＥＭｏ。動作を得るために、レーザービームはビーム
の直径を限定するアパーチャを通過し、他の横モードの
伝搬は阻止される。

この構造において、レーザ空洞を形成する孔またはその
一部はアパーチャを形成するように十分に狭く穿孔され
、それによりＴ　Ｅ　Ｍ　ｏｏモードのビームが、レー
ザ経路中を各方向に伝搬するようにされている。これは
、穿孔の際及びその後のミラーの位置決めの際に非常な
精度を必要とする。

この構造では、レーザジャイロの光学的アライメントは
ミラー位置を調節してレーザビーム通路を固定アパーチ
ャに対して動かすことによって達成される。レーザビー
ム通路の位置はミラーを僅に動かしても敏感に感応し、
従って完全なアライメントを達成することは困難である
。

三軸レーザジャイロの光学的アライメントは、各ミラー
が隣接したレーザ経路軸線間の割り当てられるので一層
困難となり得る。各ミラーはレーザ経路軸線の一つのア
パーチャに対してレーザビームをアライメントさせるの
で、レーザビームは隣接した軸線においてはミスアライ
メントとなる。

この結果、ミラーは隣接した軸線のアライメント要求を
妥協するように位置決めされることになる。従って、完
全なアライメントはほとんど達成できない。

そこで、モジュラ−形態のモノブロック体として従来か
ら知られていたものを作ること、すなわち幾つかの構成
部品を組み立ててモノブロック体を構成することが提案
され、そのような提案は欧州特許出願節８８３１０００
５゜９号に開示されている。この提案により、今日まで
アクセスできなかった部分が製造中に少なからず容易に
アクセスできるという多くの利点が得られた。従ってこ
の発明の目的は、調整可能なアパーチャを設け、ミラー
の位置決めが緩やかでしかも孔の寸法が増大しても、選
択したＴＥＭｏ、だけが各レーザ経路に伝搬できるよう
にしたリング・レーザ・ジャイロスコープを提供するこ
とにある。

この目的は、ミラーのアライメントがアパーチャに従っ
て調節されるよりはむしろに従ってアパーチャがミラー
のアライメントに従って調節されるので達成され得る。

この発明によれば、使用に先立って組み立てられるモジ
ュールから成る本体を備えたリング・レーザ・ジャイロ
スコープは各レーザ経路に対してアパーチャ支持手段と
、このアパーチャ支持手段によって調整可能に担持され
たアパーチャ形成レーザ・ビーム手段とを有し、アパー
チャ形成レーザ・ビーム手段か各通過方向に一つの横モ
ードを通過させるように選択された寸法のオリフィスを
備え、リング・レーザ争ジャイロスコープの組立中にオ
リフィスを位置決めできそしてその後恒久的にその位置
に保持でき、使用の際には一つだけの横モードがそのオ
リフィスを通過できるようにアライメントが行われるこ
とを特徴としている。

好ましくは、アパーチャ支持手段は大きな切り通しまた
はこれを通って形成された孔を備えた肩部から成り、ま
たアパーチャ形成手段はオリフィスの形成された板から
成り、この板は肩部における選択した位置に恒久的に接
合され得る。好ましくは、この板は円板の形態を成して
いる。

この発明の一実施例を、例として添附図面について例示
する。

第１図の断面はレーザ経路の平面すなわち第２図のＸ−
Ｘ而である。

三輪リング・レーザ・ジャイロスコープｌは二つのミラ
ーモジュール２．３と、これらのミラーモジュール２．
３間に位置するゲイン・ボア・モジュール４とを備えて
いる。これらのモジュールは製造中にシールされて気密
に組立てられ′る。それらは、ガラスの一種であるＺｅ
ｒｏｄｕｒ　、セラミック材料、ガラス−セラミックま
たはプラスチク材料で形成される。

各ミラーモジュール２．３は内部表面５から成り、この
内部表面５三つのミラー６．７．８が取り付けられてい
る。ミラーモジュール２はさらにに、半径方向内方に向
いた肩部９．１０、ｉｆを備えており、これらの肩部９
．１Ｏ１ｌｌは内部の部分的に球状の面からのび、各々
１２．１３．１４で部分的に示す各レーザ経路を直角に
横切って位置している。

各レーザ経路は長方形で、他のレーザ経路に対して直角
に位置している。自然に各レーザ経路は３で示すミラー
モジュールにおけるミラーで完成されて射る。例えば、
経路１２は第１図に完全な状態で示されている。

各肩部は切り通し領域１５を備え、この領域は条横モー
ドレーザ・ビームを隙間をもって通過させるのに十分な
大きさのスロットかまたは孔である。

各肩部はアパーチャ形成手段１６を備え、このアパーチ
ャ形成手段１６は内部にオリフィス１７の形成された円
板から成っており、このオリフィス１７のの大きさは、
Ｔ　Ｅ　Ｍ　ｏｏモードが逆回転ビームの各々を伝搬し
、条横モードに代わって通過するようにされている。十
分な調整は円板ｔａと切り通し領域１５との大きさによ
って選択した対の横モードを通過させ残りは通過させな
いようにして行われる。

この目的で開発したベンチ光学系を用いて一度調整すれ
ば、円板１８は、エポキシ樹脂、好ましくは紫外線硬化
特性をもつ樹脂によって適当な位置に永久的にセットさ
れる。

アパーチャはミラーのアライメントに続いて整列され、
固定される。従って、各アパーチャはレーザ経路の一つ
だけに割当られるので、常に完全な光学的アライメント
を達成することができる。

ミラーモジュールがキヤステングや成形法によって製作
される場合には、肩部９１．１０．１１はそのプロセス
中に一体に形成され得る。

レーザ・ビーム内の定常波の詳細については、＾ｄｄｌ
ｓｏｎ−Ｖｅｓｌｅｙから発行された＾ｄｅｌｐｈｌＵ
ｎ１ｖｅｒｓｌｔｙのｌ１ｅｃｈｔ及びＺａｊａｃによ
る０ｐｔｉｃｓの第１８３−４８５頁に記載されている
。

【図面の簡単な説明】

第１図はモジュラ−・リング・レーザ拳ジャイロスコー
プ本体、この例では一つ以上のレーザ経路によって各ミ
ラーを割当てた三輪機器を示す断面図、第２図は第１図
のジャイロスコープ本体のミラー・モジュール形成部分
の同寸の斜視図である。 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．　使用に先立って組み立てられるモジュールから成
   る本体を備えたリング・レーザ・ジャイロスコープにお
   いて、各レーザ経路に対してアパーチャ支持手段と、こ
   のアパーチャ支持手段によって調整可能に担持されたア
   パーチャ形成レーザ・ビーム手段とを有し、アパーチャ
   形成レーザ・ビーム手段か各通過方向に一つの横モード
   を通過させるように選択された寸法のオリフィスを備え
   、リング・レーザ・ジャイロスコープの組立中にオリフ
   ィスを位置決めできそしてその後恒久的にその位置に保
   持でき、使用の際には一つだけの横モードがそのオリフ
   ィスを通過できるようにアライメントが行われることを
   特徴とするリング・レーザ・ジャイロスコープ。
2. ２．　アパーチャ支持手段が大きな切り通しまたはこれ
   を通って形成された孔を備えた肩部から成り、またアパ
   ーチャ形成手段がオリフィスの形成された板から成り、
   この板が肩部における選択した位置に恒久的に接合され
   る請求項１に記載のリング・レーザ・ジャイロスコープ
   。
3. ３．　板は円板の形態を成している請求項１に記載のリ
   ング・レーザ・ジャイロスコープ。