Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회논문지)

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The Design of Piezo-driven mirror for the Path Length Control in a Ring Resonator

링 공명기의 경로치 제어를 위한 피에조 구동 거울의 설계

  • 이정익 (인하공업전문대학 기계설계과)
  • Published : 2009.10.31
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Abstract

The principal operation of a ring laser gyroscope depends on the phase difference for the counter-propagating waves within a closed path. The reflection mirrors mounted on the resonator block form the traveling waves. Thus, the dimension accuracy of resonator block influences the traveling path of beam. In order to maintain the stable optical beam path in the ring resonator, the piezo-driven moveable mirror is adopted for the path length control under the thermal expansion or mechanical strain of resonator block. This paper presents the mathematical description of the elastic behavior of piezo-driven mirror. This description can be applied for the concept design of piezo-driven mirror.

링 레이저 자이로스콥의 주 동작은 폐경로 내의 상대 전파에 대한 위상 차에 의존한다. 공명 블록위에 설치 된 반사경들이 순항 파를 형성한다. 따라서, 공명 블록의 차원 정확도가 빔의 순항 경로에 영향을 미친다. 링의 공진 내에서 안정된 광학 빔 경로를 유지하기 위해서 피에조로 구동되는 이동거울이 공명 블록의 열팽창이나 기계적 변형하에서 경로치 제어를 하고자 선택되었다. 이 논문에서는 피에조 구동 거울의 탄성거동에 대한 수학적 설명을 제시하였다. 이 설명은 피에조 구동 거울의 개념 설계에도 적용될 수 있다.

Keywords

References

  1. E.F. Ishchenko, "The analysis of an axial contour of the optical resonator", Journal of Applied Spectroscopy, Vol. 11, No. 3, pp. 456-463, 1969.
  2. Joseph T. Verdeyen, "Laser Electronics", Prentice-Hall Inc. 1981.
  3. Rudiger rodloff, "A laser gyro with optimized resonator geometry", IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 23, No. 4, pp. 438 - 445, 1987. https://doi.org/10.1109/JQE.1987.1073369
  4. C. Etrich, et. al, "Dynamics of a ring-laser gyroscope with backscattering", Physical review A, Vol.46, No.1 pp. 525-536, 1992. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.46.525
  5. Ulrich K. Schreiber et. al, "Precision stabilization of the optical frequency in a large ring laser gyroscope", Applied Optics, Vol. 37, No. 36, pp. 8371 - 8381, 1998. https://doi.org/10.1364/AO.37.008371
  6. Vetrov, A. A, "Calculation, fabrication, and study of waveguides for an integrated-optics gyroscope", Journal of optical technology, Vol.66, No.5 pp. 428, 1999. https://doi.org/10.1364/JOT.66.000428
  7. Stephen H. Crandall, Norman C. Dahl and Thomas J. Lardner, "An introduction to the mechanics of solids", McGraw-Hill, 2nd, New York, 1978.
  8. Ansel C. Ugural, Saul K. Fenster, "Advanced strength and applied elasticity", Prentice-Hall, 3rd edition, 1995.
  9. 이승표, 김광석, 고병갑, "전기보온밥솥 체결 구조물의 선형 및 비선형 구조 해석", Vol. 10, No. 3, pp. 493-499, 2009.
  10. 이종선, 백두순, "텐션 컨트롤러 스프링의 구조해석", Vol. 10, No. 1, pp.1-5, 2009.