RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2014

 / 

Июль

←  →

Методические заметки


Эффект Саньяка в кольцевых лазерах и кольцевых резонаторах. Влияние показателя преломления оптической среды на чувствительность к вращению


Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук, ул. Ульянова 46, Нижний Новгород, 603000, Российская Федерация

Эффект Саньяка в кольцевых лазерах (КЛ) приводит к возникновению пропорциональной угловой скорости вращения КЛ, разности частот генерации встречных волн в КЛ. Рассмотрен вопрос о влиянии оптической среды, заполняющей весь резонатор КЛ или некоторую его часть, на разность частот встречных волн. В литературе имеется большое число различных выражений для разности частот встречных волн во вращающемся КЛ, причём согласно одним из этих выражений оптическая среда уменьшает разность частот, согласно другим — увеличивает, а согласно третьим — вообще не влияет на разность частот. Результаты известных экспериментов также не дают однозначного ответа на данный вопрос, так как противоречат друг другу. Поскольку эффект Саньяка является эффектом специальной теории относительности, проведён расчёт разности частот встречных волн в КЛ на основе релятивистского закона сложения скоростей. Показано, что, когда весь периметр резонатора вращающегося КЛ заполнен однородной оптической средой, разность частот встречных волн в КЛ обратно пропорциональна величине показателя преломления среды. Полученные результаты позволяют также вычислять разность резонансных частот встречных волн во вращающихся кольцевых резонаторах при наличии оптической среды.

Текст pdf (618 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0184.201407g.0775
PACS: 03.30.+p, 07.60.−j, 42.60.Da (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0184.201407g.0775
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2014/7/g/
000343769200006
2-s2.0-84907893519
2014PhyU...57..714M
Цитата: Малыкин Г Б "Эффект Саньяка в кольцевых лазерах и кольцевых резонаторах. Влияние показателя преломления оптической среды на чувствительность к вращению" УФН 184 775–781 (2014)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 23 мая 2013, 6 сентября 2013

English citation: Malykin G B “Sagnac effect in ring lasers and ring resonators. How does the refraction index of the optical medium influence the sensitivity to rotation?” Phys. Usp. 57 714–720 (2014); DOI: 10.3367/UFNe.0184.201407g.0775

Список литературы (85) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (24) Похожие статьи (20)

  1. Sagnac M G C.R. Acad. Sci. 157 708 (1913)
  2. Sagnac M G C.R. Acad. Sci. 157 1410 (1913)
  3. Малыкин Г Б УФН 167 337 (1997); Malykin G B Phys. Usp. 40 317 (1997)
  4. Малыкин Г Б УФН 170 1325 (2000); Malykin G B Phys. Usp. 43 1229 (2000)
  5. Вугальтер Г А, Малыкин Г Б Изв. вузов Радиофизика 42 373 (1999); Vugal'ter G A, Malykin G B Radiophys. Quantum Electron. 42 333 (1999)
  6. Малыкин Г Б УФН 172 969 (2002); Malykin G B Phys. Usp. 45 907 (2002)
  7. Witte H Verhandl. Deutsch. Phys. Gesell. 16 142 (1914)
  8. Langevin P C.R. Acad. Sci. 173 831 (1921)
  9. Логунов А А, Чугреев Ю В УФН 156 137 (1988); Logunov A A, Chugreev Yu V Sov. Phys. Usp. 31 861 (1988)
  10. Андронова И А, Малыкин Г Б УФН 172 849 (2002); Andronova I A, Malykin G B Phys. Usp. 45 793 (2002)
  11. Stedman G E, Schreiber K U, Bilger H R Class. Quantum Grav. 20 2527 (2003)
  12. Stedman G E, Hurst R B, Schreiber K U Opt. Commun. 279 124 (2007)
  13. Schreiber K U et al. Phys. Rev. Lett. 107 173904 (2011)
  14. Bosi F et al. Phys. Rev. D 84 122002 (2011)
  15. Rosenthal A H J. Opt. Soc. Am. 52 1143 (1962)
  16. Macek W M, Davis D T M (Jr.) Appl. Phys. Lett. 2 67 (1963)
  17. Кравцов Н В, Ларионцев Е Г Квантовая электроника 36 192 (2006); Kravtsov N V, Lariontsev E G Quantum Electron. 36 192 (2006)
  18. Melnikov L A, Plotnikov P K Inertial Sensors and Systems. Symp. Gyro Technology 2011, Karlsruhe, Germany, September 20 - 21, 2011 (Ed. G F Trommer) p. 6
  19. Летохов В С, Чеботаев В П Нелинейная лазерная спектроскопия сверхвысокого разрешения (М.: Наука, 1990)
  20. Кравцов Н В, Шелаев А Н "Лазерный гироскоп" Физическая энциклопедия Т. 2 (М.: Сов. энциклопедия, 1990) с. 558
  21. Wilkinson J R Prog. Quantum Electron. 11 1 (1987)
  22. Sunada S, Harayama T Phys. Rev. A 74 021801(R) (2006)
  23. Harayama T, Sunada S, Miyasaka T Phys. Rev. E 76 016212 (2007)
  24. Scheuer J Opt. Express 15 15053 (2007)
  25. Sunada S, Harayama T Opt. Express 15 16245 (2007)
  26. Sarma R, Noh H, Cao H J. Opt. Soc. Am. B 29 1648 (2012)
  27. Cheo P K, Heer C V Appl. Opt. 3 788 (1964)
  28. Heer C V Phys. Rev. 134 A799 (1964)
  29. Хромых А М ЖЭТФ 50 281 (1966); Khromykh A M Sov. Phys. JETP 23 185 (1966)
  30. Post E J Rev. Mod. Phys. 39 475 (1967)
  31. Привалов В Е, Фридрихов С А УФН 97 377 (1969); Privalov V E, Fridrikhov S A Sov. Phys. Usp. 12 153 (1969)
  32. Lianis G, Whicker D Arch. Ration. Mech. Anal. 57 325 (1975)
  33. Привалов В Е, Филатов Ю В Квантовая электроника 4 1418 (1977); Privalov V E, Filatov Yu V Sov. J. Quantum Electron. 7 802 (1977)
  34. Привалов В Е Газоразрядные лазеры в судовых измерительных комплексах (Л.: Судостроение, 1977)
  35. Коростелев А А, Фатеев В Ф Оптика и спектроскопия 45 132 (1978); Korostelev A A, Fateev V F Opt. Spectrosc. 45 73 (1978)
  36. Шпак И В, Соломин А В Оптика и спектроскопия 46 133 (1979); Shpak I V, Solomin A V Opt. Spectrosc. 46 72 (1979)
  37. Шпак И В и др. ЖЭТФ 79 2057 (1980); Shpak I V et al. Sov. Phys. JETP 52 1038 (1980)
  38. Фатеев В Ф Оптика и спектроскопия 50 30 (1981); Fateev V F Opt. Spectrosc. 50 14 (1981)
  39. Schröder W et al. Fiber Optics Gyro. 10th Anniversary Conf., 24 - 26 September 1986, Cambridge, Massachusetts, USA; Schröder W et al. Proc. SPIE 719 162 (1986)
  40. Carroll R et al. Fiber Optics Gyro. 10th Anniversary Conf., 24 - 26 September 1986, Cambridge, Massachusetts, USA (1986); Carroll R et al. Proc. SPIE 719 169 (1986)
  41. Привалов В Е Газоразрядные лазеры в измерительных комплексах (Л.: Судостроение, 1989)
  42. Liaw Ch-Y, Zhow Y, Lam Y-L IEEE J. Quantum Electron. 12 1777 (1999)
  43. Volk C H et al. RTO AGARDograph 339 (Eds D Loukianov et al.) (Neuilly-sur-Seine Cedex, France: North Atlantic Treaty Org., Research and Technology Org., 1999) p. 4-1; Volk C H et al. http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a363917.pdf
  44. Иванов В В, Новиков М А, Геликонов В М Квантовая электроника 30 119 (2000); Ivanov V V, Novikov M A, Gelikonov V M Quantum Electron. 30 119 (2000)
  45. Елисеев П Г Квантовая электроника 36 738 (2006); Eliseev P G Quantum Electron. 36 738 (2006)
  46. Steinberg B Z, Shamir A, Boag A Phys. Rev. E 74 016608 (2006)
  47. Schwartz S et al. Phys. Rev. Lett. 97 093902 (2006)
  48. Sunada S et al. Phys. Rev. A 78 053822 (2008)
  49. Сахаров В К, Дураев В П "Твердотельный лазерный гироскоп" Патент RU 2421689 С1. 12.11.2009
  50. Прокофьева Л, Сахаров В, Щербаков В Фотоника (5) 12 (2010)
  51. Акпаров В В и др. Квантовая электроника 40 851 (2010); Akparov V V et al. Quantum Electron. 40 851 (2010)
  52. Сахаров В К ЖТФ 71 (8) 76 (2011); Sakharov V K Tech. Phys. 56 1135 (2011)
  53. Novitski R, Steinberg B Z, Scheuer J Phys. Rev. A 85 023813 (2012)
  54. Post E J, Yildiz A Phys. Rev. Lett. 15 177 (1965)
  55. Yildiz A, Tang C H Phys. Rev. 146 947 (1966)
  56. Гершт Е П Квантово-генераторные (лазерные и ядерные) гироскопы (Л.: Ленингр. воен. инж. краснознам. акад. им. А Ф Можайского, 1967)
  57. Бакаляр А И, Лукьянов Д П Основы теории лазерных гироскопов и их применение в навигационных комплексах (Л.: Ленингр. воен. инж. краснознам. акад. им. А Ф Можайского, 1967)
  58. Федоров Б Ф, Шереметьев А Г, Умников В Н Оптический квантовый гироскоп (М.: Машиностроение, 1973)
  59. Бычков С И, Лукьянов Д П, Бакаляр А И Лазерный гироскоп (М.: Сов. радио, 1975)
  60. Shupe D M Appl. Opt. 20 286 (1981)
  61. Sanders G A, Prentiss M G, Ezekiel S Opt. Lett. 6 569 (1981)
  62. Pavlath G A, Shaw H J Fiber-Optic Rotation Sensors (Eds S Ezekiel, H J Arditty) (Berlin: Springer-Verlag, 1982) p. 364
  63. Meyer R E et al. Opt. Lett. 8 644 (1983)
  64. Zarinetchi F et al. Proc. SPIE 478 122 (1984)
  65. Heer C V Proc. SPIE 487 2 (1984)
  66. Chow W W et al. Rev. Mod. Phys. 57 61 (1985)
  67. Donati S, Giuliani G, Sorel M Riv. Elletronica 6 (9) 61 (1997)
  68. Taguchi K et al. Opt. Quantum Electron. 31 1219 (1999)
  69. Taguchi K et al. IEEE Trans. Instrum. Measur. 48 1314 (1999)
  70. Taguchi K et al. Electr. Engen. Jpn. 132 (4) 73 (2000)
  71. Филатов Ю В Оптические гироскопы (СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ "Электроприбор", 2005)
  72. Шварц С и др. "Твердотельный лазерный гироскоп с механически активируемой усиливающей средой" Патент RU 2437062 С2. 17.08.2007
  73. Дмитриев В и др. Фотоника (4) 18 (2008)
  74. Rabeendran A Thesis of Master of Science (Christchurch, New Zealand: Univ. Canterbury, 2008)
  75. Mignot A et al. Opt. Lett. 34 97 (2009)
  76. Anderson J L, Ryon J W Phys. Rev. 181 1765 (1969)
  77. Волков А М, Киселев В А Оптика и спектроскопия 29 365 (1970)
  78. Ohtsuka Y J. Lightwave Tech. 3 378 (1985)
  79. Сардыко В И Оптика и спектроскопия 82 598 (1997); Sardyko V I Opt. Spectrosc. 82 552 (1997)
  80. Numai T J. Appl. Phys 89 1537 (2001)
  81. Scheuer J, Yariv A Phys. Rev. Lett. 96 053901 (2006)
  82. Michelson A A Philos. Mag. 6 8 716 (1904)
  83. Pogány B Ann. Physik 85 244 (1928)
  84. Fabry Ch, Pérot A G C.R. Acad. Sci. 126 34 (1898)
  85. Прокофьева Л П, Сахаров В К, Щербаков В В Квантовая электроника 44 362 (2014); Prokof'eva L P, Sakharov V K, Shcherbakov V V Quantum. Electron. 44 362 (2014)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение