为了判定被测激光的模式特征, 基于激光的频率特性, 提出了一种测量激光陀螺谐振腔横模特征的方法.利用F-P扫描干涉仪, 可以实时在线测量激光模式分布特性, 该方法以已知F-P扫描干涉仪的频率间隔和扫频速度为比例尺, 将难以测量的横模频率间隔转化为易于测量的时间间隔, 通过测量从扫描干涉仪给出的谱图, 计算出不同横模的频率间隔与纵模间隔的比例系数, 并与该陀螺的理论比例系数进行比较, 从而实现对激光陀螺谐振腔横模特征的精确判定.通过对某型环形激光谐振腔的测量实验, 得到了该陀螺模式特征随着工作电流大小变化的规律: 随着放电电流的增加, 激光陀螺腔内所振荡的横模由单一的基模逐渐转变为基模和高阶模的混合模,并准确地判定出该谐振腔横模特征, 其测量结果与理论结果误差小于2%.利用该方法横模频率间隔测量准确度可达1 MHz, 重复性可达0.4 MHz.

激光陀螺光路稳定性决定着陀螺的性能，而谐振腔内外压差是影响陀螺光路稳定性重要因素之一.为了研究腔内低气压对激光陀螺光路变动及其损耗的影响，采用ANSYS仿真软件对激光陀螺在腔内低气压状态下反射镜的微小形变进行了仿真计算，结果表明: 低气压状态下，反射镜的中心发生最大形变，其中球面镜最大形变量为545 nm,平面镜最大形变量为31 nm，这不仅引起光路偏离光阑中心390 nm，同时引起球面镜曲率变化174 mm.进一步从理论上分析了这种变化对光路变形和谐振腔损耗的影响，结果表明: 上述变化综合引起谐振腔损耗变化2%~3%，其中球面镜曲率半径的变化是引起损耗变化的主要原因，增加球面镜槽深或降低腔内外压差都能有效减小这种光路的变化.通过搭建光路测试系统，进一步验证了计算结果的正确性.

根据光阑衍射理论，以光阑衍射损耗灵敏度为参量，研究和分析了激光陀螺环形谐振腔的抗失调能力。基于激光陀螺的限模条件，为获得谐振腔的最佳光阑衍射损耗灵敏度，计算得到了激光陀螺抑制比下限。通过数值计算，研究了谐振腔增益和反射镜总损耗对其抑制比下限的影响，并得到了实验验证。研究结果表明：腔内增益越大，陀螺抑制比下限值越大；反射镜总损耗越大，陀螺抑制比下限值越小。这对激光陀螺环形谐振腔装调过程中抑制比的优化控制具有重要指导意义。