Диссертация (1090422), страница 25
Текст из файла (страница 25)
3.4) и 2,0 мм (табл. 3.5).159Табл. 3.4Толщина мембраны зеркала Hm, ммЧастота, кГц(толщина диска пьезопривода Hd 1,2 мм)1,01,11,21,31,4F122,123,324,425,225,9F256,559,462,665,869,1F3117,5118,3119,312,5121,9F4214,8217,3218,6219,4219,9F5284,5307,6327,7342,0350,5F6382,0386,8395,4409,8429,4F7558,3560,5562,1563,8565,9F8711,5757,5774,0779,3781,8F9806,1834,8891,6954,0Табл. 3.5Толщина мембраны зеркала Hm, мм(толщина диска пьезопривода Hd 2,0 мм)Частота, кГц1,01,11,21,31,4F125,627,729,831,733,5F280,481,883,685,687,9F3185,2186,7187,6188,3188,9F4268,7291,3311,0326,1336,2F5381,9387,0395,3408,0425,0F6601,6607,2610,1612,4614,6F7719,1783,1839,6875,6891,6F8926,9934,4950,9987,2Из таблиц 3.4 и 3.5 можно сделать вывод о том, что резонансные частоты прииспользовании мембраны пьезопривода толщиной 2,0 мм возрастают на 30 %.Отметим, что в случае использования пьезопривода с мембраной толщиной 2,0мм и мембраной зеркала толщиной 1,0 мм жесткость конструкции практическиодинакова с используемой в настоящее время (Hd = 1,2 мм, Hm = 1, 4 мм).160Таким образом, можно сделать вывод о том, что использование диска пьезопривода толщиной 2,0 мм является целесообразным для использования в выпускаемых датчиках, так как при этом не только возрастает жесткость конструкциипьезопривода (≈ в 3 раза), но и увеличивается ход пьезозеркала на ≈ 23%.Для увеличения хода зеркала W3 необходимо уменьшение толщины мембраны пьезозеркала до 1,0 мм, что совместно с использованием мембраны пьезопривода толщиной 2,0 мм позволит увеличить ход зеркала W3 в 2,3 раза при сохранении общей жесткости конструкции.Использование пьезопривода с толщиной мембраны 2,0 мм и пьезозеркала столщиной мембраны 1,2 мм позволит увеличить ход зеркала W3 в 1,7 раз, приэтом частота поперечных колебаний основного резонанса увеличится на 15%.Выводы к главе 31)Сформулированы требования к ситаллу по свильности.
Показано, чтоиспользование материала, обладающего параллельными свилями в нерабочемнаправлении с напряжениями до 12 нм/см, является допустимым при производстве оптических элементов ЛГ.2)Показана важность предварительного измерения температурной зави-симости приращения длины периметра резонатора для осуществления пассивнойтермокомпенсации.3)Проведены испытания пьезоприводов различных конструкций для ре-зонаторов, изготовленных из ситаллов СО-115М и Clearceram. Показано, что длярезонаторов, имеющих корпуса с различными ТКЛР, существует возможностьподбора пьезокорректоров оптимальной конструкции.4)Для резонатора, изготовленного из ситалла Clearceram, впервые до-стигнута работа лазерного гироскопа на одной моде в интервале температур отминус 60 до 90°С без потери информации о сигнале вращения.1615)Датчики, изготовленные с использованием корпусов и оптическихэлементов из материала Clearceram, в составе трехосного гироскопа успешнопрошли типовые испытания, и этот материал был рекомендован к применению.6)С использованием результатов настоящей работы на ЛЗОС поставленаи успешно выполнена ОКР "Ситалл-ЛГ" с бюджетным финансированием по созданию нового стеклокристаллического материала, не уступающего иностранныманалогам.162Основные результаты работы и выводы1)Проведенный патентный и литературный обзор, на базе которого былуточнен механизм осуществления оптического контакта с учетом специфики производства лазерных гироскопов, позволил подтвердить правомерность технологических процессов, выполняемых при производстве ЛГ.2)Установлен допустимый диапазон разности ТКЛР материала деталей,соединяемых между собой методом оптического контакта.
При существующейпрочности сборки (0,6 ... 0,9 МПа) он не должен превышать 3,5·10-7 1/°С.3)При использовании ситалла Clearceram-Z Regular для производстваоптических деталей ЛГ из-за малой разницы в ТКЛР материала из различных партий (< 1,0·10-7 1/°С) и увеличением прочности сборки (≈ на 30 %) процент выходагодных на операции термовакуумной обработки повысился ≈ на 20...40 % и составил 100 %.4)Сформированы требования к входному контролю ситалла по парамет-ру свильности.
Показано, что использование материала, обладающего параллельными свилями с напряжениями до 12 нм/см, является допустимым при производстве оптических элементов ЛГ.5)Установлены верхние допустимые значения температуры отжига дляснятия внутренних напряжений для основного конструкционного материала лазерного гироскопа: для ситалла СО-115М такая температура составляет - 700°С,для перспективного ситалла Clearceram-Z Regular - 800°С.6)Для резонатора, изготовленного из ситалла Clearceram-Z Regular,впервые достигнута работа лазерного гироскопа на одной моде в интервале температур от минус 60 до 90°С без переключения на соседнюю моду генерации.7)Проведены успешные типовые испытания альтернативного материаладля производства лазерных гироскопов - ситалла Clearceram-Z Regular. Новый материал рекомендован к использованию в лазерных гироскопах в качестве конструкционного.1638)С целью создания материала, наилучшим образом удовлетворяющеготребованиям лазерной гироскопии и не уступающего по своим свойствам зарубежным аналогам, на Лыткаринском заводе оптического стекла была поставленаи успешно выполнена ОКР с бюджетным финансированием.164Список используемых сокращенийБИНС - бесплатформенная инерциальная навигационная система.ЛГ - лазерный гироскоп.ТКЛР - температурный коэффициент линейного расширения.КЛГ - кольцевой лазерный гироскоп.ОК - оптический контакт.ГОК - глубокий оптический контакт.ТВО - термовакуумная обработка.КНИ - кремний на изоляторе.СРП - система регулировки периметра.ПЗ - пьезозеркало.ПК - пьезокорректор.165Литература1)Привалов В.Е.
Газоразрядные лазеры в судостроительных измери-тельных комплексах // Изд-во «Судостроение». Л. 1977. 152 с.2)Barbour N. M. Inertial Navigation Sensors // Advances in Navigation Sen-sors and Integration Technology. 2004. P.2-1 – 2-22.3)Белов А.В., Соловьева Т.И. Инновационные прикладная магистерскаяпрограмма "Интеллектуальные лазерные навигационные системы" в МИЭМ НИУВШЭ для подготовки специалистов для обновляемых отечественных высокотехнологичных предприятий // Сетевой электронный научный журнал "Системотехника". 2012. №10. 8 с.URL: http://www.systech.miem.edu.ru/?q=21.doc4)Окатов М.А., Антонов Э.А.
и др. Справочник технолога-оптика // подред. Окатова М.А. 2-е издание. Изд-во «Политехника». СПб. 2004. 679 с.5)ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характери-стики // Изд-во «Стандартинформ». М. 2006. 7 с.6)ГОСТ 11141-84. Детали оптические. Классы чистоты поверхностей.Методы контроля // Изд-во «Издательство стандартов». М. 1984. 24 с.7)Потелов В.В.
Высокоточные призменные модули для оптико-электронных приборов и комплексов // Дис. д.т.н. М. 2009. 284 с.8)Матвеев В.В., Распопов В.Я. Основы построения бесплатформенныхинерциальных систем // под. общ. ред. д.т.н. Распопова В.Я. ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». СПб. 2009.
280 с.9)Mgatt C., Traggis N., Dessu K. Optical Fabrication: Optical contactinggrows more robust // Laser Focus World. 2006. Vol. 42. №1. P. 95-98.10)Cristina S., Timothy A. et. al. Seal and method of making same for gas la-ser // US 6,406,578 B1. 2002.11)Vimnins M.F., Gallop L.D. Performance evaluation of the Honeywell GG1308 miniature ring laser gyroscope // Defense research establishment Ottawa. Report№1166. 1993. 49 p. URL: http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a266418.pdf.16612)Ford C., Platt W. Solid liquid inter-diffusion bounding for ring laser gyro-scopes // US 6,234,378 B1. 2001.13)Weber M., Gustafson H.
Ring laser angular rate sensor // EP 0 201 854 B1.1990.14)Altmann G., Weber M. Method of making a ring laser // EP 0 251 128 B1.1992.15)Barrett E., Bloomington M. Ion beam sputtered mirrors for ring laser gyros// US 4,848,909. 1989.16)Podgorski T. Spiegelanordnung // EP 0 228 042 A2. 1986.17)Ljong B., Krupick W. Path length controller for ring laser gyroscope // EP0 293 528 A1. 1988.18)Ljong B. et al. // Path length controller for ring laser gyroscope US4,691,323. 1987.19)Ljong B. et al. Indium seal for gas laser // US 4,153,317. 1979.20)Guttner A. et al.
Method of making laser gyro resonator blocks // US5,181,306. 1993.21)Morris et. al. Ring laser gyroscope with ion flux trap electrode // EP 0 998771 B1. 2000.22)Thorland et a1. Method of joining mirrors to ring laser gyro block assem-blies // US 6,728,286 B2. 2004.23)Gwo D. Hydroxide-catalyzed bonding // US 6 548 176 B1. 2003.24)Ellife E.J., Bogenstahl J., Deshpande A. et. al. Hydroxide-catalysis bondingfor stable optical systems for space // Class. Quantum Grav. № 22.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
