Come funziona il giroscopio laser ad anello?

I giroscopi sono generalmente classificati come giroscopi laser, giroscopi in fibra ottica, giroscopi micromeccanici e giroscopi piezoelettrici. Si tratta di giroscopi elettronici che possono essere costruiti insieme a GPS, chip di riluttanza e accelerometri in sistemi di controllo della navigazione inerziale.
I moderni giroscopi in fibra ottica includono giroscopi ad interferenza e giroscopi risonanti, entrambi sviluppati secondo la teoria di Segnick. Il nocciolo della teoria di Segnick è questo: quando un raggio di luce viaggia attraverso un canale circolare, se il canale stesso ha una velocità di rotazione, il raggio impiega più tempo a viaggiare nella direzione in cui ruota il canale che a viaggiare nella direzione opposta.
Vale a dire, quando l'anello ottico ruota, il percorso ottico dell'anello ottico cambia in diverse direzioni rispetto al percorso ottico dell'anello a riposo. Utilizzando questo cambiamento nel percorso ottico, se viene generata l'interferenza tra la luce che avanza in direzioni diverse per misurare la velocità di rotazione dell'anello, è possibile fabbricare un giroscopio a fibra di tipo interferenza. Se l'interferenza tra la luce circolante nella spira viene realizzata sfruttando questo cambio di percorso ottico della spira, cioè regolando la frequenza di risonanza della spira in fibra ottica e quindi misurando la velocità di rotazione della spira, si può effettuare una giroscopio risonante in fibra ottica.
Il principio del giroscopio laser ad anello consiste nell'utilizzare la differenza del percorso ottico per misurare la velocità angolare di rotazione (effetto Sagnac). Nel percorso ottico chiuso, la velocità angolare di rotazione del percorso ottico chiuso può essere misurata rilevando il cambio di differenza di fase o frangia di interferenza quando vengono trasmessi due fasci di luce trasmessi in senso orario e antiorario dalla stessa sorgente luminosa. Il componente base di un giroscopio laser è un laser ad anello. Il laser ad anello è costituito da un percorso ottico chiuso di quarzo triangolare o quadrato, con uno o più tubi contenenti una miscela di gas (gas elio-neon), due specchi opachi e uno specchio semitrasparente. Una miscela di gas viene eccitata da un alimentatore ad alta frequenza o da un alimentatore CC per produrre un laser a colore singolo. Per mantenere la risonanza del loop, il perimetro del loop dovrebbe essere un multiplo intero della lunghezza d'onda dell'onda luminosa. Uno specchio semitrasparente viene utilizzato per esportare il laser nel loop, attraverso lo specchio per creare due interferenze laser trasmesse in modo opposto, attraverso il fotorilevatore e l'ingresso e l'uscita del circuito Angolo proporzionale al segnale digitale.