Кольцевой моноблочный гироскоп с полупроводниковым лазерным диодом: особенности конструктивно-технологического решения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621. 375

КОЛЬЦЕВОЙ МОНОБЛОЧНЫЙ ГИРОСКОП С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ЛАЗЕРНЫМ ДИОДОМ: ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

РЕШЕНИЯ

Н.А. Ус, С.П. Задорожний

В статье представлены результаты исследования возможных путей создания новой группы оптических лазерных гироскопических датчиков бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Предметом исследования являются особенности конструктивно-технологического решения кольцевого моноблочного гироскопа с полупроводниковым лазерным диодом, реализующим эффект Саньяка. Обоснованы требования к деталям устройства гироскопа конструктивного и технологического плана. Представлены сравнительные оценки параметров нового датчика и его аналога - кольцевого газового лазерного гироскопа

Ключевые слова: эффект Саньяка, оптический гироскоп, конструкция, технология, лазерный диод

1. Оптическая интерферометрия в технике навигационных систем

Навигация - наука об определении местоположения движущихся объектов. Ее важность определяется высокими требованиями, предъявляемыми к характеристикам подвижных объектов, которые движутся по земле, под водой, по воздуху и в космосе. Во всех этих случаях необходимо знать параметры движения и местоположения объектов с большой точностью [1,2].

В связи с высокой стоимостью подвижных объектов навигационные приборы и системы должны отвечать ряду требований: быть надежными, обладать высокой точностью и отвечать специфическим требованиям. Последнее положение относится к военным подвижным объектам - воздушным и морским судам, наземной

подвижной технике, ракетной и космической технике, различным робототехническим военным системам. В общем случае военные подвижные системы не могут получать информацию, передаваемую с помощью инфракрасных, ультрафиолетовых, оптических и радиоволн, поскольку противник обладает эффективными средствами постановки помех [4]. Считается, что в период боевых действий возможность комплексирования навигационной информации от спутниковых навигационных систем будет невозможна. В связи с этим навигационные системы военного назначения должны отвечать требованиям автономности. Среди них особое место занимают бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС), которые легче комплексируются с навигационными приборами и системами ориентации, работающими на различных физических принципах [2].

ю

К «I

I

к з

1 ? Н

и

1 морская миля/ч

1,000

1^100

I £

0,1 га

Стратегические ракеты

Подвод, исслед. аппараты Подводные лодки МазничедяЯ

ЛГ

\_I_!_

Угдоная скорость ьрлжнла Земли

полетом,

С г- 1 Наведение роботы

.^/стае. платформы.

курсо-уко :а ГС 11И

тактических

ракгт

Ж

I Типы гнр о скопов: ДНГ - динамически настригаемый;. ЛГ - лазерный;

ВОГ - волоконно-оптический; КГ - камсртокньш

■_I_' '

1ГГ* 1.5-10 * 1.5*10 " 1,5 15

Стабильность сдвига нуля (грзд./ч)

1.5И0г 1.5*1(1'

Рис. 1. Прогноз востребованности различных типов гироскопов

Ус Николай Александрович - ВУНЦ ВВС «ВВА», д-р техн. наук, профессор, е-тай: [email protected] Задорожний Сергей Павлович - ВУНЦ ВВС «ВВА», старший преподаватель, тел. 8(920)404-42-22

Практическая реализация преимуществ БИНС связана с решением двух основных проблем [5]:

- создание чувствительных элементов с приемлемой для навигации точностью и существенно увеличенным динамическим диапазоном измерений;

- повышения производительности и микроминиатюризации бортовых вычислительных средств.

В рамках данной работы рассматривается первая проблема. Интересен прогноз востребованности различных типов гироскопов для динамических систем (рис. 1) [6].

Анализ показывает, что применительно к задачам навигации подвижных объектов в военной области наиболее востребованы два типа гироскопических систем: лазерные (ЛГ) и волоконно-оптические (ВОГ).

1.1. Эффект Саньяка

Существенную роль в развитии оптической интерферометрии сыграло появление газовых лазеров - источников света с высокой временной и пространственной когерентностью. Наличие такого источника оптического излучения позволило реализовать эффект Саньяка (рис. 2) в полной мере применительно к задачам оценки радиальных скоростей подвижных объектов с помощью кольцевых гироскопических датчиков [3].

В кольцевом оптическом резонаторе по оптическим каналам 3 создаются встречные волны лазерного (когерентного) излучения, генерируемые источником 1. Кольцевое движение оптических волн достигается системой зеркал 2,4. Причем, зеркала 4 являются зеркалами полного (100%) отражения, а зеркало 2 - полупрозрачным с коэффициентом пропускания не более 10%. В результате их сложения образуется стоячая волна, которая обладает свойством неподвижности в инерциальном пространстве по отношению к вращательному движению. Наблюдая за положением (перемещением) этой волны относительно корпуса прибора, можно судить об угловом положении и угловой скорости гироскопа. С помощью специального устройства, называемого оптическим смесителем, формируется

интерференционная картина, перемещение полос которой в точности повторяет движение стоячей волны.

Уравнение волны, бегущей вдоль оси х, описывается уравнением: . 2л

y = Asin—(x - ct), X

(1)

где А - амплитуда колебаний, Л - длина волны, с - скорость света.

Уравнение встречной бегущей волны имеет

вид:

" (2)

. . 2% . y = A sin—(x + ct )■

X

В результате сложения двух волн получим:

. . 2% .2% y = 2 Acos—ct ■ sin—x-

XX

Это выражение можно рассматривать как

(3)

пространственную

синусоиду sin^%

X '

амплитудой, меняющейся по гармоническому

закону с частотой у_ 2лс световых колебаний.

Л

Уравнение является уравнением стоячей волны.

Стоячая волна, в отличие от бегущей, не перемещается в пространстве со скоростью света. Одной из ее особенностей является наличие характерных точек, называемых узлами и пучностями. В узлах амплитуда колебаний равна нулю, а в пучностях достигает максимальных значений.

Частота следования интерференционных полос равна числу пучностей (узлов) стоячей волны N, проходящих через заданную точку в единицу времени, или, иначе говоря, укладывающихся на дуге, соответствующей углу р, на который

повернется прибор за ту же единицу времени:

^ N р о , t p0t р0

(4)

где р0 — угол между соседними узлами

стоячей волны.

Если принять, что в оптической схеме имеется круговой оптический контур, получим:

Ро =

X X■2%R XL

Рис. 2. Принцип реализации эффекта Саньяка

2R 4лR2 45 (5)

Здесь L - длина резонатора, S - площадь, охватываемая кольцевым резонатором.

В итоге, частота следования интерференционных полос при реализации эффекта Саньяка, будет определяться следующим выражением:

со 4Бю

f = — =-= Кю , (6)

р0 ЛЬ

Здесь К - масштабный коэффициент лазерного гироскопа, ю - скорость вращение гироскопа в рад/с в плоскости резонатора.

1.2. Оптические гироскопы

Современные оптические гироскопы, как правило, создаются на базе применения в качестве

с

активных оптических источников лазерных источников излучения - газовых лазеров и полупроводниковых лазерных диодов.

Кольцевой газовый лазерный гироскоп. В кольцевом газовом лазерном (КГЛ) гироскопе носителем информации об угловой скорости относительно инерциального пространства является электромагнитное излучение, параметры которого изменяются в зависимости от вектора угловой скорости вращения. Фактически, это квантовый прибор с кольцевым активным резонатором, в котором излучения (1) и (2) распространяются навстречу друг другу и выводятся на интерференционный оптический смеситель. На его выходе образуется сигнал разностной частоты (3) интерферирующих встречных волн. Практически здесь реализуется известный эффект Саньяка [4].

Кольцевым резонатором является оптическая система, состоящая из трех или более отражателей, в которой траектория лазерного луча замкнута и лазерный луч, пройдя через все оптические элементы, замыкается сам на себя в плоскости резонатора. В настоящее время получили распространение моноблочные конструкции кольцевого газового лазера треугольной и четырех угольной схемы.

К достоинствам газового лазерного гироскопа можно отнести: относительно малые габариты и компактность конструктивного плана, высокий коэффициент чувствительности, связанный с монохромным электромагнитным излучением газового лазера и присутствие эффекта оптического усиления. Недостатки такого гироскопического датчика определяются, прежде всего, особенностями конструктивно-технологического решения газового лазера кольцевого типа: существенной дороговизной комплектующих изделий и применяемых материалов (кварцевого стекло/ситалл), сложностью технологии

изготовления (создание активной газовой среды в замкнутом оптическом контуре, герметизация оптического контура при юстировке системы), наличием высоковольтного источника питания и вытекающими отсюда последствиями. Введение в оптический контур дополнительных

корректирующих элементов типа контроллеров поляризации, фазовых модуляторов, ячеек Фарадея и т.п. снижает общую добротность контура.

Волоконно-оптический гироскоп. Известны различные волоконно-оптические конструкции лазерного гироскопа [7, 8]. Типовая конструкция волоконно-оптического лазерного гироскопа с пассивным оптическим контуром описана в [3]. Полупроводниковый волоконно-оптический

гироскоп (ВОГ) фактически является классическим интерферометром Саньяка. Здесь круговой оптический контур заменен на катушку с оптическим волокном длиной 500 - 2000 м. и более, намотанным на специальном каркасе диаметром не менее 50 мм., который служит конструктивной основой прибора и обеспечивает повышение чувствительности гироскопа. Для

обеспечения условия монохромности оптоволокно используется одномодовое. Все остальные элементы ВОГ крепятся на этом каркасе. Активным излучателем в схеме является полупроводниковый лазер.

Повышение чувствительности кольцевых резонаторов за счет создания многовитковой системы на основе одномодового оптического волокна приводит к тому, что в контуре наблюдается изменение поляризации в точках ее начала и конца. Введение в контур дополнительных корректирующих элементов типа контроллеров поляризации, фазовых модуляторов, ячеек фарадея и т.п. также снижает общую добротность контура.

Тем не менее, в совокупности в ВОГ достигается приемлемая чувствительность

датчика, небольшие масса-габаритные параметры, достаточно низкая потребляемая мощность, большой диапазон измеряемых угловых скоростей, возможность масштабирования геометрических размеров конструкции и вариация чувствительностью схемы в пределах заданного соотношения параметра изделия «цена-качество». Главный недостаток таких систем - достаточно низкокогерентный источник света по сравнению с газовым лазером, а также недостаточная жесткость конструкции при многослойной намотке световолокна и вытекающие отсюда проблемы с временной нестабильностью.

1.3. Конструктивно-технологические посылки развития лазерных гироскопов

Как показывает проведенный анализ особенностей создания и работы кольцевого лазерного и волоконно-оптического гироскопов в плане повышения временной нестабильности разрабатываемая новая перспективная конструкция лазерного гироскопа должна базироваться на моноблочном оптическом контуре с открытыми оптическими каналами и использовать полупроводниковый лазерный источник электромагнитного излучения в качестве оптического элемента накачки.

Такая интеграция конструктивных особенностей в новой конструкции лазерного гироскопа позволит применить более дешевые конструкционные материалы, например, органическое стекло, оптический полистирол и т.п. Это существенно упрощает технологию создания оптического моноблока и позволяет применить большее количество стандартных изделий -линейки полупроводниковых лазерных диодов, элементы обвязки оптического контура моноблока на базе стандартных зеркал. При этом новый тип лазерного гироскопа можно классифицировать как кольцевой моноблочный гироскоп (КМГ) с полупроводниковым лазерным диодом.

Потенциальные качественные показатели нового типа лазерного гироскопа будут определяться, в первую очередь, жесткостью конструкции оптического моноблока как базовой структурой изделия. Надежность работы будет

определяться функциональными возможностями лазерного излучателя, работоспособность которого много выше газовых аналогов. Питающие напряжения таких приборов составляют 2,5-5,0 В. При соответствующих расчетах длины оптического канала с учетом рабочей длины волны полупроводникового лазерного диода пассивный оптический моноблок можно переводить в резонансный режим, что позволит повысить добротность системы и, как следствие, добиться более высокой временной стабильности.

Себестоимость такого изделия будет существенно ниже известных лазерных гироскопов, так как полимерные материалы, при условии открытости оптических каналов, позволят применять при создании оптического моноблока прямые методы обработки, например, сверление, или термическую обработку. Допустим и способ литья под давлением. Технология настройки и юстировки изделия при открытых оптических каналах оптического моноблока достаточно тривиальна.

Во всей этой ситуации проблематичной является необходимость создания

высоконадежного двунаправленного источника когерентного электромагнитного излучения.

2. Кольцевой моноблочный гироскоп на базе полупроводникового лазерного диода

Задача формирования двунаправленного лазерного луча может решаться различными способами. Например, в ВОГ эта задача решается с помощью полупрозрачной стеклянной пластинки -расщепителя оптического электромагнитного излучения. Однако конструкция такого плана менее всего подходит в изделии, которое должно эксплуатироваться на подвижных объектах в условиях жесткой вибрации.

В работе предлагается два варианта кольцевого моноблочного гироскопа на базе полупроводникового диода, новизна технических решений защищена двумя патентами РФ [ 9,10].

2.1. Конструктивная схема пассивного моноблочного кольцевого резонатора

Для создания двунаправленного режима лазерного луча предлагается использовать пассивный внешний оптический резонатор специальной конструкции, в котором реализуется известная схема Фабри-Перо. Это позволит дополнительно скорректировать волновой фронт излучения полупроводникового лазера и обеспечить двунаправленное излучение в пассивном оптическом кольцевом резонаторе. При этом вся оптическая конструкция может быть реализована, например, на базе органического стекла без дополнительных условий на герметизацию оптических каналов моноблока. Данное положение определяет более простую технологию изготовления и низкий процент брака при равных параметрах временной стабильности

гироскопа. В качестве технических решений оптического резонатора предлагается два методических подхода, основанного на применении плавно изменяющихся и линейно-ломанных поверхностях.

В работе предлагается использовать пассивный внешний оптический резонатор в виде полусферы или усеченной призмы.

Кольцевой лазерный гироскоп с внешним оптическим резонатором в виде усеченной призмы. В конструктивно-технологическом плане разработка (рис. 3) отличается открытой кольцевой моноблочной схемой, в которой двунаправленный режим излучения лазерного диода реализуется внешним оптическим резонатором в виде усеченной призмы [9].

Предлагаемая конструкция устройства содержит: 1 - треугольный оптический моноблок; 2 - цилиндрические каналы; 3,4 - зеркала с высокой отражательной способностью; 5 - полупрозрачное зеркало; 6 - призму; 7 - дополнительный оптический резонатор; 8 - полупроводниковый лазер.

Треугольный оптический моноблок 1 может быть изготовлен из оптически прозрачного материала, в котором просверлены цилиндрические каналы 2. Оси этих каналов лежат в одной плоскости и образуют равносторонний треугольник, в вершинах которого расположены зеркала 3,4 и 5. Зеркала 3 и 4 имеют отражательную поверхность с очень высокой отражательной способностью в диапазоне рабочих частот излучения, что достигается применением многослойного диэлектрического покрытия [3]. Зеркало 5 является полупрозрачным, благодаря чему осуществляется вывод лучистой энергии из контура для съема выходного сигнала. Поверхность отражающего зеркала 4 выполнена в виде участка сферы большого радиуса, что позволяет значительно упростить юстировку оптического контура моноблока 1.

Устройство лазерного гироскопа работает следующим образом. При подаче низковольтного питания на лазерный диод 8 последний генерирует многомодовое излучение. Для нормального функционирования заявляемого устройства целесообразно, чтобы излучение было максимально близко к одномодовому. Дополнительный оптический резонатор 7 фактически является пассивным резонатором Фабри-Перо. Его конструкция позволяет сформировать

узконаправленное и двухстороннее излучение от лазерного диода 8 в горизонтальном оптическом канале. Фактически имеет место почти плоский волновой фронт, а само излучение, является узконаправленным и двухсторонним.

Рис. 3. Схема кольцевого лазерного гироскопа с внешним оптическим резонатором в виде усеченной призмы

Данное излучение системой зеркал 3,4,5 юстируется таким образом, чтобы световой луч беспрепятственно двигался по замкнутому конуру, образованному тремя цилиндрическими каналами 2. В итоге, в контуре циркулируют во взаимно -противоположных направлениях электромагнитные поля излучения лазерного диода 8 и при отсутствии изменяющейся абсолютной угловой скорости устанавливается система стоячих волн. Среднее угловое положение узлов и пучностей этой системы координат не изменяется при отсутствии вращения контура (моноблока 1) вокруг своей оси, перпендикулярной к его плоскости, что объясняется присутствием частот излучений, распространяющихся в разные стороны по оптическому контуру.

Для съема выходного сигнала лазерного датчика угловых скоростей (лазерного гироскопа) полупрозрачным зеркалом 5 и призмой 6 встречные лучи выводятся из контура под малым углом друг к другу. Образуемая при этом интерференционная картина, представляющая собой

интерференционные полосы следующие друг за другом с определенной разностью частот, фиксируется фотоприемником, входящим в систему обработки информационного сигнала от лазерного гироскопа. На его выходе получается электрический сигнал переменного тока. Как правило, система обработки реализует преобразование типа «частота-код». Частота этого тока пропорциональна измеряемой абсолютной угловой скорости вращения моноблока 1 вокруг своей оси. Фазовая составляющая частоты выходного сигнала указывает на направление угловой скорости вращения. В совокупности обеспечивается цифровая обработка

информационного сигнала гироскопа в интересах потребителя.

Кольцевой лазерный гироскоп с внешним оптическим резонатором в виде полусферы. В конструктивно-технологическом плане разработка отличается от предыдущей только внешним оптическим резонатором, который выполнен в виде

полусферы [10]. В итоге пассивная часть кольцевого моноблока в новой конструкции в зависимости от его типа определяется только посадочным местом под внешний оптический резонатор 7.

В опытном образце моноблок был реализован из органического стекла с длиной оптического канала 50 мм. Система зеркал изготавливалась из оптического стекла КО-8 с напылением в вакууме пленок алюминия. Для создания ~10% пропускания оптического сигнала из контура моноблока обеспечивалась пленкой 0,7 - 0,8 мкм. Во всех других вариантах она превышала значение 1,5 мкм. Призма в интерферометрическом смесителе использовалась от известного интерферометрического преобразователя.

Опытный экземпляр указанного гироскопа показал параметры соответствующие

навигационной системе средней точности.

2.2. Конструктивно-технологические схемы внешнего оптического резонатора

Конструктивно-технологическое решение двух вариантов внешних оптических резонаторов, основанных на применении плавно изменяющихся и линейно-ломанных поверхностях, показано на рис. 4. Следует отметить, что такого типа резонаторы нормально функционируют с многомодовыми лазерными излучателями.

Применение плавно изменяющейся поверхности предлагается на базе полусферы. Конструктивное решение такого оптического резонатора приведено на рис. 4а.

Оптический резонатор представляет собой полусферу диаметром D. Под полупроводниковый лазерный диод сформировано посадочное место диаметром С. Данный оптический резонатор позволяет дополнительно скорректировать волновой фронт излучения полупроводникового лазера, поскольку непосредственно устройство является многомодовой структурой. Полусфера резонатора изготавливается из того же материала, что моноблок интерферометра, например, органического стекла. Конструктивно полусфера резонатора усечена симметрично относительно центральной оси симметрии с обеих сторон до толщины оптического моноблока L и покрыта светоотражающим покрытием, например, тонкопленочных покрытий из меди (Си), серебра (Ag) или алюминия (А1). В итоге, оптический резонатор фактически образует резонатор Фабри-Перо.

Вдоль продольной оси симметрии оптического резонатора сформированы два оптически прозрачных отверстия на уровне Н, совпадающих с уровнем оптических каналов моноблока, за счет которых реализуется в резонаторе излучателя продольный оптический канал диаметром В по геометрии и положению совпадающий с основным цилиндрическим каналом моноблока интерферометра.

Применение линейно-ломанной поверхности предлагается на базе усеченной призмы. Конструктивное решение такого оптического резонатора приведено на рис. 4б. Усеченная призма имеет основание L, высоту D и толщину равной толщине моноблока. Боковые грани усеченной призмы образуют с основанием угол в, равный 40^60 градусов. В оптическом резонаторе сформировано посадочное место под полупроводниковый лазерный диод диаметром С.

Усеченная призма резонатора

изготавливается из того же материала, что и моноблок интерферометра. Поверхность

резонатора аналогично покрыта

светоотражающим покрытием, например, тонкопленочных покрытий из меди (Си), серебра (Ag) или алюминия (А1), чем достигается режим Фабри-Перо.

Параллельно основанию резонатора на боковых гранях сформированы два оптически прозрачных отверстия на уровне Н, совпадающем с уровнем оптических цилиндрических каналов моноблока интерферометра. Это позволяет создать в резонаторе излучателя продольный оптический канал диаметром В, по геометрии и положению совпадающему с основным цилиндрическим каналом моноблока интерферометра.

В итоге, в обеих конструкциях оптических резонаторов излучение от полупроводникового лазера формируется в виде параллельного пучка вдоль созданного канала, т.е. имеет место почти плоский волновой фронт, а излучение является узконаправленным и двухсторонним.

Рис. 4. Конструктивно-технологическое решение внешних оптических резонаторов а) симметрично усеченная полусфера, б) усеченная призма

В процессе испытаний опытные образцы изготавливались из органического стекла. Внешняя поверхность оптических резонаторов была покрыта светоотражающим покрытием, толщина которого позволяла создавать полное внутреннее отражение в его объеме для электромагнитной волны полупроводникового лазера. В экспериментальных образцах толщина пленки алюминия составляла 1,5 - 2,0 мкм, что позволяло использовать рабочую длину лазерного диода равной 1,5 мкм. Следует

заметить, что при вакуумном напылении покрытия имели место трудности с нагреванием объекта. При этом рабочая температура не превышала 950С, а прочность пленки была достаточна для испытаний.

Экспериментальные исследования двух конструктивных решений оптических резонаторов для моноблочных интерферометров на рабочей длине волны 1,5 мкм при выходной мощности лазерного диода в 100 мВт показали, что по критерию эффективности формирования выходного сигнала в продольном оптическом канале резонатора предпочтение следует отдавать схеме с линейно-ломанными поверхностями. Данное положение можно объяснить существенной нелинейностью объема резонатора, что приводит к более быстрому преобразованию оптического сигнала лазерного диода к плоскопараллельному виду в формируемом оптическом канале резонатора.

Следует отметить, что частотные свойства обоих резонаторов приблизительно одинаковы на уровне выходной мощности 0,5.

Выводы

Использование разработанного

конструктивно-технологического решения

лазерного гироскопа позволяет модифицировать известные схемы оптических гироскопов для навигационных систем подвижных объектов.

Новый технический результат состоит в следующем:

1. Конструкция устройства объединяет совокупность оригинальных и стандартных деталей отечественного производства с низкой себестоимостью.

2. Возможность масштабирования конструкции датчика позволяет варьировать его точностью при минимальных издержках его производства.

3. Потенциальная стабильность гироскопа данной конструкции при использовании современных цифровых схем на основе АЦП для обработки динамической интерференционной картины с выхода датчика не хуже 0,01 град/ч.

Литература

1. Андреев, В.Д. Теория инерциальной навигации. Автономные системы [Текст] / В.Д. Андреев.- М.: Наука, 1966. - 580 с.

2. Соколов, С.В. Основы синтеза многоструктурных бесплатформенных навигационных систем [Текст] / С.В. Соколов, В.А. Погорелов. Под ред. В.А. Погорелова. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. -184 с.

3. Байбородин, Ю.В. Основы лазерной техники [Текст]. / Ю.В. Байбородин. - 2-е изд., перераб. и доп Киев: Выща школа. Головное изд-во, 1988. - 388 с.

4. Обзор концепций средств противоракетной и противокосмической оборы за рубежом [Текст] // Новости зарубежной науки и техники. - 1986. - № 3,4. -С.1-66.

5. Анучин, Н.О. Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов [Текст] / Н.О. Анучин, Г.И. Емельянцев. -СПб.: ГНЦ РФ-ЦНИИ «Электроприбор», 1999. - 365 с.

6. Филатов Ю.В. Оптические гироскопы [Текст] / Ю.В. Филатов. - СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2005. - 139 с.

7. Иванов, В.В. Наблюдение эффекта Саньяка в кольцевом резонаторном интерферометре с низкокогерентным источником света [Текст] / В.В. Иванов, М.А. Новиков, В.М. Геликонов // Квантовая электроника. - 30. - №2 (2000). - С.119-124.

8. Бутусов, М.М. Волоконная оптика в приборостроении [Текст] / М.М. Бутусов. -М.: Машиностроение,1985. - С.143-159.

9. Лазерный гироскоп: пат. 2488773 Российская Федерация, МПК G01N. [Текст] / Ус Н.А.; заявитель и

патентообладатель ФГОУ ВПО «Военный авиационный инженерный университет» (г. Воронеж) -

№2011144273; заявл. 01.07.2011; опубл. 27.07.2013, Бюл. № 21. - 10 с.: ил.

10. Лазерный гироскоп: пат. 2507482 Российская Федерация, МПК G 01С 19/66. [Текст] / Ус Н.А.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Военный авиационный инженерный университет» (г. Воронеж) - №2011152926/28; заявл. 23.12.2011; опубл.20.02.14 Бюл.№5 - 10 с.: ил.

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

RING PACKAGED GYROSCOPE WITH A SEMICONDUCTOR LASER DIODE: FEATURES OF CONSTRUCTIVE AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS

N.A. Us, S.P. Zadorozhny

The article presents the results of a study of possible ways to create a new group optic sensors laser gyro strapdown inertial navigation systems. The subject of research are the features of constructive and technological solutions of monoblock ring gyroscope with a semiconductor laser diode that implements the Sagnac effect. Substantiated the requirements to the parts of the device gyroscope structural and technological plan. Presents comparative estimates of the parameters of the new sensor and its analog - gas ring laser gyroscope

Key words: Sagnac effect, the optical gyro, design, technology, laser diode