Brevet FR2586101A1 — publié le 19870213

1. La présente invention concerne des mécanismes de tremblement pour gyroscopes à laser en anneau et en particulier des dispositifs de réglage pour de tels mé- canismes. Un gyroscope à laser en anneau est un dispositif dans lequel deux faisceaux de lumière laser circulent dans des sens opposés le long d'une trajectoire fermée à l'intérieur d'une cavité optique pour laser de forme appropriée. Des rotations de la cavité entraînent des déphasages de chaque faisceau, ce qui produit des chan- gements de fréquence, et la différence de fréquence entre les deux faisceaux est proportionnelle au taux de rota- tion angulaire du laser en anneau. Les lasers en anneau sont sujets à un problème connu sous la dénomination de "verrouillage de mode" (mode locking), qui se produit aux basses vitesses angulaires en raison du fait que les deux faisceaux paraissent avoir la même fréquence. Une technique utilisée communément pour éviter ce problème consiste à introduire une vibration mécanique intention- nelle ou "tremblement". On connaît de nombreuses techniques pour produire un tremblement, bien que la majorité de celles-ci impli- que le montage du laser en anneau sur une plate-forme munie d'une suspension qui permette de la faire osciller par rapport à un seul axe grâce à un entrainement appro- prié tel qu'un moteur piézo-électrique. La fréquence du tremblement doit être réglée soi- gneusement pour éviter que les vibrations de tremblement affectent d'autres équipements ou d'autres gyros à laser montés de manière similaire par rapport à des axes orthogonaux. Il est d'usage courant que la suspension soit 2. fabriquée avec des tolérances très faibles pour assurer uq réglage approprié du gyro à laser en anneau. Il est clair que cela nécessite une grande précision et donc affecte le coût de la suspension. Un des buts de l'invention est de fournir un gyroscope à laser en anneau dans lequel le réglage de la fréquence de tremblement puisse aisément être effec- tué après la fabrication du gyroscope. Suivant la présente invention, on fournit un mé- canisme de tremblement pour gyroscope à laser en anneau, comprenant un moyeu aménagé pour être fixe par rapport à un cadre pour le gyroscope, une jante coaxiale avec le moyeu et à laquelle le gyroscope peut être attache, un certain nombre de rayons radiaux reliant le moyeu et la jante et ayant chacun leur point d'attache sur la jante encastré dans la jante suivant des évidements radiaux, et une paire de chevilles associées avec au moins un rayon et aménagées pour être insérées dans les évidements entre la jante et le rayon de chaque côté du rayon de manière à varier la longueur effective du rayon. On va maintenant décrire l'invention en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'une roue de tremblement - la figure 2 est une vue de côté de la roue de la figure 1 coupée suivant le plan II-II - la figure 3 est une vue en plan du mécanisme de tremblement complet. En référence aux figures 1 et 2, une roue de trem- blement comprend un moyeu central 10, une jante annulai- re 11 coaxiale avec le moyeu 10, et un certain nombre de rayon radiaux 12 (dans le cas présent, quatre) reliant le moyeu 10 et la jante 11. Le moyeu comporte un certain 3. nombre de trous 13 pour permettre sa fixation, par exemple par vis ou boulons, sur un cadre (non représen- té). La jante 11 comporte de même un certain nombre de trous 14 pour permettre la fixation du laser en anneau (non représenté) sur la jante. Le point d'attache sur la jante 11 de chacun des rayons 12 est encastré dans la jante suivant des évide- ments radiaux, comme représenté, et chaque évidement 15 est muni de deux gorges en forme d'arc de cercle 16. Le mécanisme de tremblement complet, sans le cadre ni le laser en anneau, est représenté sur la vue en plan de la figure 3. Les éléments caractéristiques non repré- sentés sur les figures 1 et 2 incluent les moyens d'en- trainement qui comprennent des pastilles de cristal piézo-électrique 30 attachées à chacun des côtés de chacun des rayons 12. En appliquant des tensions alternatives appropriées aux cristaux piézo-électriques d'une manière connue, on produit une rotation oscillatoire par rapport à l'axe du moyeu comme indiqué par la flèche 31. Les autres éléments caractéristiques non représen- tés sur les figures 1 et 2 sont des paires de chevilles 32 qui sont susceptibles d'être insérées dans une ou plus d'une des paires de gorges 16 entre un rayon et la jante. Les chevilles sont faites pour être à ajustement serré dans les gorges. Des chevilles insérées dans des gorges correspondantes de chaque côté d'un rayon ont pour effet de diminuer la longueur du rayon et donc de modifier sa période d'oscillation. On peut utiliser n'importe quelle combinaison souhaitée de paires de chevilles. En vue de l'équilibrage des masses, il peut être préféra- ble d'insérer des paires de chevilles dans des positions correspondantes sur des rayons opposés, mais ce n'est pas essentiel. On verra, figure 3, que des chevilles 32 4. sont insérées dans les gorges aux extrémités des quatre rayons, bien qu'elles ne le soient pas toutes dans la même position. Comme déjà dit, le nombre de rayons peut être mo- difié par rapport aux quatre représentés, en fonction, dans une certaine mesure, de la masse du laser en anneau que doivent supporter les rayons. Le mécanisme de production de l'oscillation de tremblement ne nécessite pas l'utilisation de cristaux piézo-électriques, et on connaît d'autres techniques qui sont également appropriées. Le dispositif de réglage décrit présente l'avantage d'être réglable selon une plage considérable. Etant donné que les chevilles 32 sont à ajustement serré dans les gorges 16, il n'est pas nécessaire de prévoir un moyen quelconque pour les maintenir en position. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de tremblement pour un gyroscope à laser en anneau, caractérisé en ce qu'il comporte un moyeu (10) aménagé pour être fixé à un cadre pour le gyroscope, une jante (11) coaxiale avec le moyeu (10) et à laquelle on peut attacher le gyroscope, un certain nombre de rayons radiaux (12) reliant le moyeu (10) et la jante (11) et ayant chacun leur point d'attache sur la jante (11) encastré dans la jante (11) suivant des évidements radiaux, et une paire de chevilles (32) as- sociées avec au moins un rayon (12) et aménagées pour être insérées dans les évidements (15) entre la jante (11) et le rayon (12) de chaque côté du rayon (12) de manière à modifier la longueur effective du rayon (12). 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque évidement (15) contient un certain nombre de gorges (16) dans lesquelles on peut insérer une cheville (32). 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une cheville (32) est à ajustement serré dans la gorge (16) correspondante. 4. Mécanisme selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'en- trainement pour communiquer à la jante (11) un mouvement par rapport au moyeu (10) de rotation oscillatoire par rapport à l'axe du moyeu (10). 5. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent un cer- tain nombre de cristaux piézo-électriques (30) attachés à chaque rayon (12) et aménagés pour être excités par une tension alternative afin de produire le mouvement demandé.