旋轉矢量法分析背向散射光對異面腔激光陀螺鎖區閾值的影響

摘 要 本文以旋轉矢量法為基礎，結合異面諧振腔中本征模式的耦合規律及圖像旋轉特性，推導得到了異面環形激光諧振腔中背向散射光所引起的鎖區閾值表達式，研究了異面腔結構參數對于背向散射光及鎖區閾值的影響。在左、右旋分量鎖區同步變化情況下，實現了通過調控異面腔折疊角α 來減小并消除鎖區的目的。本文所得結果說明了旋轉矢量法分析背向散射光對異面腔激光陀螺鎖區閾值的便捷性和準確性。

關鍵詞 旋轉矢量法;異面環形諧振腔;背向散射;鎖區閾值

激光陀螺作為一種基于環形激光諧振腔和Sagnac效應的慣性傳感器，在飛機、艦船、潛艇、導彈、航空航天等運載體慣導系統以及地球物理學領域[1，2]得到極為廣泛的關注。

由于環形激光諧振腔中反射鏡的損耗和散射等現象的存在而導致的鎖區現象是激光陀螺的主要誤差之一[3]。其中，諧振腔中背向散射光與本征模式間的能量耦合效應是導致鎖區的重要來源。但背向散射光強度較小，占整個散射光能的很小百分比，難以直接用儀器檢測到[4，5]。因此，如何通過調控背向散射來消除鎖區，成為提高激光陀螺測量精度的關鍵。