激光陀螺是捷联式惯性导航系统的核心器件之一,具有启动时间短、动态范围大、功耗小、精度高等优点,在导弹制导、航空器飞行控制以及航天遥感卫星姿态控制等领域发挥着重要作用。环形谐振腔是激光陀螺的核心。棱镜式环形谐振腔通过全反射棱镜构成闭合光路,具有背向散射小、免镀膜等优点。但这种环形腔内光路有较长一段路径存在于全反射棱镜内部,光在全反射棱镜工作面发生折、反射的次数多于传统的反射镜式环形谐振腔。在外界环境扰动下,容易引起棱镜式环形谐振腔光路非共面,陀螺工作稳定性容易受到影响。本论文根据棱镜式环形腔的结构,利用琼斯矩阵分析了环形谐振腔内振荡激光椭偏度、陀螺磁灵敏度与光路非共面之间的关系,提出了环形谐振腔光路非共面检测方法。论文的主要研究内容有:第一,介绍了激光陀螺的工作原理及环形谐振腔光路非共面检测技术的国内外研究现状,重点介绍了四棱镜方形棱镜式激光陀螺的结构和工作特性。第二,根据棱镜式环形谐振腔结构特点,在考虑环境影响条件下,修正光在棱镜表向反、折射的传输矩阵,即温度、棱镜和腔体加工角度误差、塔差等作为微扰项,将旧的2×2矩阵修正为新的3×3矩阵。第三,根据激光环形谐振腔自洽理论,利用修正后的光路传输矩阵,建立了包含误差项的棱镜式环形谐振腔光束传输的理论模型。分析各种误差扰动下的光路偏移理想路径的距离和角度。第四,定性分析了环形谐振腔光路非共面对陀螺振荡光束偏振态的影响。基于自洽理论,利用琼斯矩阵特征向量,分析了光路非共面角与振荡激光椭偏度的关系。结果表明:环形谐振腔内振荡激光椭偏度随着非共面角增大在同步增加。第五,利用琼斯矩阵特征值,分析了棱镜式激光陀螺光路非共面与陀螺磁灵敏度的关系。分析表明磁灵敏度与光路非共面角是正相关的。利用亥姆霍兹线圈作为磁场发生器,完成了磁灵敏度测试实验。实验结果与理论分析是吻合的,并提出了基于检测陀螺磁灵敏度和振荡光椭偏度的环形谐振腔光路非共面检测方法。