空间三轴陀螺反射镜放电环境损耗变化规律研究

利用空间三轴激光陀螺三个谐振腔光路相互垂直和腔镜共用特性,设计了一种反射镜在腔内氦氖放电等离子体作用下的损耗变化实时测量方法,研究了反射镜的损耗变化过程。实验表明,放电时反射镜的损耗迅速增加并趋于稳定,断电后损耗迅速下降而后趋于平缓并在后续放置过程中缓慢下降至初始值。进一步地,对断电后的陀螺开展了低温和高温实验,研究了反射镜损耗的变化规律。为研究等离子体作用下损耗变化的机理,基于气体放电流体模型,对激光陀螺腔内氦氖等离子体的特性进行了仿真,得到了腔内反射镜表面电子和主要离子的能量及分布。仿真结果表明:等离子体中的电子具有较高的能量,将使反射镜产生更多缺陷,改变反射镜的光学特性。研究结果对于进一步研究反射镜在等离子体作用下的稳定性具有重要意义。