程长控制镜是保持环形谐振腔腔长稳定的重要器件之一, 温度变化引起的热形变直接影响环形谐振腔的光路形状和光束质量。首先利用ANSYS软件建立了程长控制镜的有限元仿真模型, 分析了不同温度条件下程长控制镜的温度场及耦合场, 得到了程长控制镜反射镜面中心形变量云图, 对变温条件下程长控制镜反射镜面中心形变规律进行了研究, 得到了反射镜面中心形变量与温度的关系函数。然后, 通过扫模实验和温度实验验证了有限元模型的正确性, 计算相对误差为2.5%。最后, 仿真分析了程长控制镜各个部件导热系数、杨氏模量、线膨胀系数的影响规律。不同材料参数下, 导热系数以及密度对形变量影响较小, 杨氏模量和线膨胀系数对形变量影响较大, 形变量与杨氏模量成反比, 与线膨胀系数成正比。本文首次研究了常温、高低温及变温条件下程长控制镜的温度场和耦合场, 并对材料参数的影响规律进行了定量分析, 研究结果对程长控制镜的材料选择与优化设计有一定指导意义。

为了降低四频差动激光陀螺（FMDLG）零偏对外界因素影响的敏感性，采用了最佳工作点实时控制技术。该技术使用色散平衡和稳频偏置的方法，对增益区磁场和失谐频率进行小幅度正弦调制，在FMDLG输出零偏中解调出误差信号，经负反馈控制回路使FMDLG在对外界干扰敏感性最小的唯一最佳工作点下工作。与仅使用光强差进行稳频的传统方法相比，最佳工作点控制技术大大降低了FMDLG的磁敏感度和零偏稳定性，证实了FMDLG最佳工作点实时控制技术的有效性；静态、动态测试实验结果证明了该技术的正确性。

为了减小四频差动激光陀螺(FMDLG)对外界干扰的敏感性，设计了自适应程长控制系统使之工作于最佳工作点。对FMDLG的程长进行小抖动正弦调制，利用相敏检波技术从光强中提取调制信号的基波和二次谐波幅度。上述两个信号和光强一起用来实现自适应程长控制，它包括自动增益控制、自动调制幅度控制和程长控制3个环路。实验表明，自适应控制可有效消除光学和电子元件参量以及光强变化对控制系统的影响，而且可使FMDLG稳定地工作在最佳工作点上，从而降低其磁灵敏度。

爪盘结构程长控制镜由于其稳定性好等优点,已越来越广泛地应用于激光陀螺的腔长控制,但这种只有程长控制能力的控制镜,对陀螺腔体变形等原因引起的谐振光路变化却是无能为力。通过分析该类腔长控制镜的特点,提出了一种新颖的具有角度控制功能的光路程长控制镜。在原有的控制镜上增加一组角度控制部件,使其不仅有程长控制功能同时还具备了光路控制功能的方法,设计了新的槽片及角度控制元件,研制出了高性能的光路程长控制镜。系统地对控制镜的性能进行了测试。结果表明,它不仅稳定性好(陀螺使用温度范围内最大歪扭变化量小于0.3″),而且灵敏度高(大于0.1″/V)。