Johdanto laser -gyroskooppiin

Moderni gyroskooppi on instrumentti, joka voi määrittää tarkasti liikkuvien esineiden suuntauksen. Se on laajalti käytetty inertiaalinen navigointiväline nykyaikaisessa ilmailu-, navigointi-, ilmailu- ja puolustusteollisuudessa. Sen kehityksellä on merkittävä strateginen merkitys maan teollisuus-, puolustus- ja muulle korkean teknologian kehitykselle. Perinteiset inertiaaliset gyroskoopit viittaavat pääasiassa mekaanisiin gyroskooppeihin, joilla on korkeat vaatimukset prosessirakenteelle ja monimutkaiselle rakenteelle, ja niiden tarkkuutta rajoittavat monet näkökohdat.

Yleensä gyroskoopit on jaettu lasergyroskooppeihin, kuituoptisiin gyroskooppeihin, mikromekaanisiin gyroskooppeihin ja pietsosähköisiin gyroskooppeihin, jotka kaikki ovat elektronisia ja jotka voidaan valmistaa yhdessä GPS: n, magneto -resistiivisten sirujen ja kiihtyvyysmittarien kanssa muodoltaan syöttönavigointivalvontajärjestelmät.

Nykyaikaiset kuituoptiset gyroskoopit sisältävät interferometriset gyroskoopit ja resonanssi gyroskoopit, jotka molemmat kehitettiin Sagnikin teorian perusteella. Segnikin teorian avainkohta on, että kun valonsäde kulkee pyöreän kanavan läpi, jos kanavalla itsellään on pyörimisnopeus, valon tarvittava aika kanavan pyörimisen suuntaan on suurempi kuin aika, joka vaaditaan kanavan pyörimisen vastakkaiseen suuntaan kulkemiseen.

Toisin sanoen, kun optinen silmukka pyörii, optisen silmukan optinen polku muuttuu suhteessa silmukan optiseen polkuun levossa eri suuntiin. Hyödyntämällä tätä optisen reitin pituuden muutosta, jos häiriöitä syntyy eri suuntiin kulkevien valon välillä silmukan pyörimisnopeuden mittaamiseksi, voidaan valmistaa interferometrinen kuituoptinen gyroskooppi. Jos silmukassa jatkuvasti kiertävän valon välinen häiriö saavutetaan säätämällä kuituoptisen silmukan resonanssitaajuutta silmukan pyörimisnopeuden mittaamiseksi, voidaan valmistaa resonanssien optinen gyroskooppi.

Tämän lyhyen johdannon perusteella voidaan nähdä, että interferometrisillä gyroskooppeilla on pieni optinen reitin ero toteutettaessa häiriöitä, joten niiden vaatimassa valomolähteellä voi olla suuri spektrin leveys, kun taas resonanssien gyroskooppeilla on suuri optinen reittierot, joten niiden edellyttämällä valonlähteellä on oltava hyvä monokromaattinen.