Многомодовый полупроводниковый лазерный гироскоп и факторы, определяющие его работу

Аннотация: Приводятся результаты исследования многомодового полупроводникового лазерного гироскопа (МПЛГ) с кольцевым резонатором (КР) большой длины и со знакопеременной частотной подставкой, создаваемой с помощью ниобат-литиевого фазового модулятора, и обсуждаются факторы, определяющие работоспособность устройства. Принципиальными ограничениями в работе МПЛГ являются фазовые флуктуации и многомодовый характер излучения. Фазовые флуктуации, обусловленные спонтанным испусканием фотонов в полупроводниковом оптическом усилителе (ПОУ), вызывают медленное падение амплитуды биений. Однако ее полного падения не происходит благодаря периодически и кратковременно действующему захвату частот, который приводит к выравниванию уровней флуктуаций в парах встречных волн (ПВВ), образующих моды КР, и восстанавливает тем самым амплитуду биений. Ограничения, связанные с многомодовым режимом генерации, преодолеваются благодаря тому, что спектр излучения состоит из небольшого числа узких линий и в распределении поля в ПОУ положения пучностей и узлов стоячих волн совпадают или близки. Результатом действия обоих факторов являются синхронизация мод в линиях спектра и, следовательно, синхронность биений ПВВ на выходе устройства. Механизм формирования самих этих факторов пока не ясен.

Ключевые слова: лазерный гироскоп, захват частот, частотная подставка, фазовые флуктуации, биения волн, синхронизация мод.

Поступила в редакцию: 17.02.2021
Исправленный вариант: 06.04.2021

Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:6, 554–561