菲涅耳透镜增强的激光陀螺抗辐照读出系统研究

本文主要探讨了激光陀螺（Ring Laser Gyro, RLG）在空间环境中应用时，如何通过改进其读出系统来提高其抗辐射性能。针对传统的RLG读出系统可能受到外部辐射影响导致探测器性能下降的问题，研究者提出了一种新颖的方案——基于菲涅耳透镜的抗辐照读出系统。 菲涅耳透镜是一种特殊的光学元件，它能够有效地聚焦RLG产生的顺时针和逆时针方向的光束，这些光束在透镜焦平面之前汇聚，形成干涉条纹。与常规凸透镜相比，菲涅耳透镜的优势在于其能更好地校正球差效应，这是一种由于光线非均匀传播导致的像差，使得图像模糊。此外，菲涅耳透镜的设计也更便于安装，减少了对精密机械结构的需求。 该方案的关键创新在于，通过菲涅耳透镜，RLG输出的光斑尺寸被显著缩小，可以降低至原水平的1%以下。这意味着对光电管（通常作为光信号转换器的敏感组件）的尺寸要求大大降低，从而降低了辐射对探测器的潜在损害。这种减少的辐射影响有助于提高RLG在高辐射环境下的稳定性和可靠性，显著增强了其在卫星导航、航天器姿态控制等领域的空间环境适应性。 论文的研究方法包括光学设计、数值模拟以及实验验证，确保了新方案的有效性和实用性。总结来说，这项工作为提高激光陀螺在极端条件下的性能提供了一种有效途径，对于保障未来航天任务的精确度和稳定性具有重要意义。关键词包括激光光学、激光陀螺、抗辐照、菲涅耳透镜以及读出系统，这些都是深入理解此研究的核心概念。