Osnovni koncept optičkog žiroskopa

1、Osnovni koncept optičkog žiroskopa

Moderni optički žiroskop je instrument koji može točno odrediti orijentaciju pokretnih objekata, inercijski je navigacijski instrument koji se široko koristi u modernom zrakoplovstvu, navigaciji, zrakoplovnoj i obrambenoj industriji, njegov razvoj ima vrlo važan strateški značaj za industriju zemlje, nacionalnu obranu i drugi visokotehnološki razvoj.

2、Definicija optičkog žiroskopa

Žiroskop od optičkih vlakana je osjetljivi element koji se temelji na zavojnicama od optičkih vlakana.Svjetlo koje emitira laserska dioda širi se u dva smjera duž optičkog vlakna.Razlika u putu širenja svjetlosti određuje kutni pomak osjetljivog elementa.

Prednosti optičkog žiroskopa u usporedbi s tradicionalnim mehaničkim žiroskopom su u čvrstom stanju, bez rotirajućih dijelova i dijelova koji se treju, dug život, veliki dinamički raspon, trenutno pokretanje, jednostavna struktura, mala veličina i mala težina.U usporedbi s laserskim žiroskopom, žiroskop s optičkim vlaknima nema problema sa zabravljivanjem i ne treba precizno strojno obrađivati ​​optički put u kvarcnom bloku, tako da je cijena relativno niska.

3、Osnovni princip rada žiroskopa s optičkim vlaknima

Implementacija optičkog žiroskopa uglavnom se temelji na Segnickovoj teoriji: kada svjetlosna zraka putuje u kanalu u obliku prstena, ako sam prstenasti kanal ima brzinu rotacije, tada je vrijeme potrebno da svjetlost putuje u smjeru rotacija kanala je veća od vremena potrebnog za putovanje u suprotnom smjeru od ove rotacije kanala.To znači da kada se optička petlja rotira, svjetlosni domet optičke petlje mijenja se u različitim smjerovima kretanja u odnosu na svjetlosni domet petlje u mirovanju.Pomoću ove promjene u optičkom rasponu detektira se fazna razlika između dviju optičkih petlji ili promjena u interferencijskoj pruzi i može se izmjeriti kutna brzina rotacije optičke petlje, što je princip rada optičkog žiroskopa.

4、Uvod u Segnickovu teoriju

Seignikova teorija kaže da kada svjetlosni snop napreduje u petlji, ako sama petlja ima brzinu rotacije, potrebno je više vremena da svjetlost napreduje u smjeru rotacije petlje nego da napreduje u suprotnom smjeru. smjer rotacije petlje.

To znači da kada se optička petlja rotira, svjetlosni domet optičke petlje mijenja se u različitim smjerovima prema naprijed u odnosu na svjetlosni domet petlje u mirovanju.Korištenjem ove promjene u optičkom rasponu, ako se generira interferencija između svjetlosti koja napreduje u različitim smjerovima za mjerenje brzine rotacije petlje, može se stvoriti interferometrijski optički žiroskop.Ako ovu promjenu u optičkoj putanji petlje koristite za postizanje interferencije između svjetla koje cirkulira u petlji, to jest podešavanjem rezonantne frekvencije svjetla u petlji optičkog vlakna i zatim mjerenjem brzine rotacije petlje, može se proizvesti rezonantni optički žiroskop.