[发明专利]用于SERF原子自旋陀螺仪激光偏振稳定装置及陀螺仪及方法

权利要求书

1.一种用于SERF原子自旋陀螺仪的激光偏振稳定装置，其特征在于：包括分光棱镜（1）、偏振分光棱镜（2）、第一光电探测器（3）、第二光电探测器（6）、控制线路（4）、高精度电动可调节1/2波片（5）；所述分光棱镜（1）的透射光为输出光路，分光棱镜（1）的反射光为监测光路；所述监测光路输出至偏振分光棱镜（2），偏振分光棱镜（2）将输入的监测光路分成两路监测光，该两路监测光的分光比由监测光路的偏振方向决定；第一光电探测器（3）、第二光电探测器（6）接收所述两路监测光，并将光功率转化为电信号；第一光电探测器（3）、第二光电探测器（6）的电信号输出至控制线路（4），控制线路（4）处理第一光电探测器（3）、第二光电探测器（6）输出的电信号，并通过测得的分光比变化输出控制信号至高精度电动可调节1/2波片（5），高精度电动可调节1/2波片（5）接收所述输出光路并接收控制线路的控制信号，通过调节主轴角度调节输出光路的偏振方向。

2.一种SERF原子自旋陀螺仪，包括探测光部件、泵浦光部件、屏蔽筒部件（12）、原子气室（17）、三维补偿线圈部件（11）及加热保温部件（10），探测光部件包括探测光激光器（7）、激光偏振稳定装置（8）、线偏振片（9）、1/4波片（13）、光弹调制器（14）、检偏器（15）及光电探测器（16）；泵浦光部件包括泵浦光激光器（20）、激光偏振稳定装置（8）、扩束器（19）及圆偏振片（18），原子气室（17）与加热保温部件（10）一同装入三维补偿线圈部件（11）中，三维补偿线圈部件（11）安装在屏蔽筒部件（12）中，屏蔽筒部件（12）再安装在陀螺底座上，泵浦光部件及探测光部件均直接安装在陀螺底座上，其特征在于：所述泵浦光部件的泵浦光激光器（20）输出激光均注入各自的激光偏振稳定装置后输出至线偏振片（9）；所述探测光部件的探测光激光器（7）的输出激光均注入各自的激光偏振稳定装置后输出扩束器（19），激光偏振稳定装置（8）为权利要求1所述的激光偏振稳定装置（8）。

3.一种基于权利要求1所述用于SERF原子自旋陀螺仪的激光偏振稳定装置的激光偏振稳定控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）手动标定进入偏振分光棱镜（2）监测光路的激光偏振方向变化角度与偏振分光棱镜（2）输出的两路监测光路分光比变化的对应关系，并在两个标定点之间进行线形拟合形成计算模型写入控制线路（4）；

2）控制线路（4）获得由进入偏振分光棱镜（2）监测光路的激光偏振方向变化导致的振分光棱镜（2）输出的两路监测光路的实时分光比变化，同时根据已写入的计算模型获得偏振角度变化并输出控制信号，驱动输出光路上的高精度电动可调节1/2波片（5），实现输出激光的偏振方向调整与稳定。