Introduzione al giroscopio laser

Il giroscopio moderno è uno strumento che può determinare accuratamente l'orientamento degli oggetti in movimento. È uno strumento di navigazione inerziale ampiamente utilizzato nelle industrie moderne di navigazione, navigazione, aerospaziale e di difesa. Il suo sviluppo ha un significato strategico significativo per l'industria, la difesa e altri sviluppi ad alta tecnologia di un paese. I giroscopi inerziali tradizionali si riferiscono principalmente ai giroscopi meccanici, che hanno elevati requisiti per la struttura del processo e la struttura complessa, e la loro accuratezza è vincolata da molti aspetti.

Generalmente, i giroscopi sono divisi in giroscopi laser, giroscopi in fibra ottica, giroscopi micro meccanici e giroscopi piezoelettrici, tutti elettronici e possono essere fabbricati insieme a GPS, chip resistenti magneto e accelerometri per formare sistemi di controllo della navigazione inerziali.

I moderni giroscopi in fibra ottica includono giroscopi interferometrici e giroscopi risonanti, entrambi sviluppati in base alla teoria di Sagnik. Il punto chiave della teoria di Segnik è che quando un raggio di luce viaggia attraverso un canale circolare, se il canale stesso ha una velocità di rotazione, il tempo necessario per la luce per viaggiare nella direzione della rotazione del canale è maggiore del tempo necessario per viaggiare nella direzione opposta della rotazione del canale.

Vale a dire, quando il ciclo ottico ruota, il percorso ottico del ciclo ottico cambierà rispetto al percorso ottico del ciclo a riposo in diverse direzioni di anticipo. Utilizzando questa variazione della lunghezza del percorso ottico, se viene generata interferenza tra la luce che viaggia in diverse direzioni per misurare la velocità di rotazione del ciclo, è possibile produrre un giroscopio in fibra ottica interferometrica. Se si ottiene l'interferenza tra la luce che circola continuamente nel ciclo regolando la frequenza di risonanza del ciclo in fibra ottica per misurare la velocità di rotazione del ciclo, è possibile produrre un giroscopio in fibra ottica risonante.

Da questa breve introduzione, si può vedere che i giroscopi interferometrici hanno una piccola differenza di percorso ottico durante l'implementazione dell'interferenza, quindi la sorgente luminosa di cui richiedono può avere una grande larghezza spettrale, mentre i giroscopi risonanti hanno una grande differenza di percorso ottico quando implementano l'interferenza, quindi la fonte di luce che richiedono devono avere una buona monocromatica.