聽了高振東的話,莫工連連點頭“對,光學器件是個大麻煩。這個光學器件極簡,隻需要有個合適的抖動台就可以了。從原理上來看,也沒有什麼大缺陷,一些缺點也是可以進行規避的。雖然每次抖動都要經過閉鎖區,但是總體算下來,閉鎖區的誤差是可以接受的。”
閉鎖區,簡單說就是因為某些原因,在某一振蕩頻率下,輸出消失了,而各種偏頻就是為了解決這個問題。
抖動偏頻的效果,就是通過光學腔本身的抖動,最終得到填補這一閉鎖區輸出的效果,不過在閉鎖區這一段,其實際輸出和理想狀態下有一定偏差,而且這個偏差是無法消除的原理性偏差,隻是這個偏差可以處理到能夠接受的程度。
機械抖動偏頻作為最早實用的激光陀螺儀類型,自然是有他的好處的,從能看到的地方來看,以現有環境和需求來評價的話,基本上全是好處。
高振東沒有說太多,而是繼續問道“說說你對其他幾種方案的看法。”
這是方案比選的必經之路,選一個方案,必須說出它的好,同時還要說出不選其它方案的理由,莫工對此也是非常熟悉。
“磁鏡偏頻的方案,看起來也簡單,而且優質係數好,但是有個問題是,磁鏡的製造實在是太麻煩了。”
材料問題,這是永遠困擾科研人員的一個長期性矛盾。
磁鏡是利用克爾磁光效應,在反光磁光材料上施加磁場,達到偏頻目的,而且這個磁場並不需要太大,就比較容易實現,而且是比較容易控製的。
看起來磁鏡偏頻哪兒哪兒都好,但高振東知道,莫工也知道,這個東西有一個問題用什麼做合適的磁鏡?
莫工隻知道沒有合適的材料做磁鏡,而高振東知道的東西,比他要更多、更深。
激光陀螺投入實用的磁鏡材料,總體上有兩種,一種是金屬磁鏡,一種是石榴石磁鏡。
但是金屬磁鏡性能差,偏頻量和反光率之間會形成一對結構性矛盾,大概就是x和1-x之間的關係,這就很難繃了,在要求高的時候,這兩個性能之間甚至根本無法求得平衡。
也不是不能用,但是沒前途,比現有陀螺儀優勢不大,甚至在我們的技術環境下,那真是雪上加霜,大概率總體還不如機械陀螺儀。
石榴石磁鏡如果處理得好,那就比金屬磁鏡要強太多了,偏頻量和反光率之間沒啥太直接的聯係。但是石榴石磁鏡有一個問題暫時造不出來!
造這個東西,需要用到等溫液相外延技術,在這個時候考慮這個事情,略微超前。
見高振東隻是點點頭,沒有說什麼,莫工繼續說自己的想法。
說實話,說到這裡,莫工已經是非常佩服和慶幸,有高振東。
彆看他把所有的方案說得頭頭是道,各種理論分析算得精熟,但實際上,這些東西,全部來自高振東上次給他們的那100多頁材料,包括這些方案,都是寫在上麵了的。
要沒有這個,啥都彆說了,現在估計還連理論都基本為0,完全空白,連從何著手都不知道呢。
高振東前世,我們到80年代才搞出來激光陀螺,不是沒有原因的。
“四頻差動激光陀螺主要就在於係統太複雜了,同時讀出用的合光係統也比機械抖動的要複雜得多,後期處理電路裡麵,需要同時處理兩個陀螺的數據,也複雜。”
四頻差動和機械抖動就不一樣了,這東西實際上在一個陀螺裡麵是兩個正交圓偏振的左右旋陀螺信號,簡單說,看作是一對某種特征參數相反的陀螺。
作為雙陀螺,它解決閉鎖區的手段與機械抖動是不一樣的,機械抖動是填補,而它是避開,將左右旋陀螺的偏頻點都遠遠的拉離閉鎖區,然後通過兩個陀螺的輸出差值來判斷轉動狀態。
這樣,就不用考慮閉鎖區的誤差問題了,相應的,代價也不小,會引入新的誤差項,而且那光路之複雜,遠遠超出機械抖動偏頻陀螺。
如果說最簡單的機械抖動偏頻陀螺,其光學諧振腔部分隻需要三個基本不動的光學器件的話,那四頻差動在可實現的條件下,最少需要六個。
之所以說是基本不動,是因為兩者都需要壓電器件精確調整最佳腔長等參數,機械抖動需要一個,四頻差動需要兩個。
器件的增加,對係統帶來的麻煩,可不是簡單的倍數關係,而且腔內元件還會帶來反向散射和損耗。
所以四頻差動有一種讓人望而生畏的美感,每個人看見它,大概的心理曆程是這樣式兒的。