Il concetto di base del giroscopio in fibra ottica

1、Il concetto di base del giroscopio in fibra ottica

Il moderno giroscopio in fibra ottica è uno strumento in grado di determinare con precisione l'orientamento degli oggetti in movimento, è uno strumento di navigazione inerziale ampiamente utilizzato nell'industria moderna dell'aviazione, della navigazione, aerospaziale e della difesa, il suo sviluppo ha un significato strategico molto importante per l'industria di un paese, la difesa nazionale e altri sviluppi high-tech.

2、Definizione di giroscopio in fibra ottica

Il giroscopio in fibra ottica è un elemento sensibile basato su bobine di fibra ottica.La luce emessa dal diodo laser si propaga in due direzioni lungo la fibra ottica.La differenza del percorso di propagazione della luce determina lo spostamento angolare dell'elemento sensibile.

I vantaggi del giroscopio in fibra ottica rispetto al tradizionale giroscopio meccanico sono tutti a stato solido, senza parti rotanti e parti di attrito, lunga durata, ampia gamma dinamica, avvio istantaneo, struttura semplice, dimensioni ridotte e peso leggero.Rispetto al giroscopio laser, il giroscopio in fibra ottica non ha problemi di aggancio e non ha bisogno di lavorare con precisione il percorso ottico nel blocco di quarzo, quindi il costo è relativamente basso.

3、Principio di funzionamento di base del giroscopio in fibra ottica

L'implementazione del giroscopio in fibra ottica si basa principalmente sulla teoria di Segnick: quando il raggio di luce viaggia in un canale ad anello, se il canale ad anello stesso ha una velocità di rotazione, allora il tempo necessario alla luce per viaggiare nella direzione del la rotazione del canale è più del tempo necessario per viaggiare nella direzione opposta a questa rotazione del canale.Ciò significa che quando la spira ottica è in rotazione, la portata luminosa della spira ottica cambia in diverse direzioni di viaggio rispetto alla portata luminosa della spira a riposo.Usando questo cambiamento nel campo ottico, viene rilevata la differenza di fase tra i due loop ottici o il cambiamento nella frangia di interferenza e può essere misurata la velocità angolare della rotazione del loop ottico, che è il principio di funzionamento del giroscopio in fibra ottica.

4、Introduzione alla teoria di Segnick

La teoria di Seignik afferma che quando un raggio di luce avanza in un anello, se l'anello stesso ha una velocità di rotazione, allora la luce impiega più tempo ad avanzare nella direzione della rotazione dell'anello piuttosto che nella direzione opposta. direzione di rotazione della spira.

Ciò significa che quando la spira ottica ruota, la gamma di luce della spira ottica cambia in diverse direzioni in avanti rispetto alla gamma di luce della spira a riposo.Utilizzando questo cambiamento nel campo ottico, se viene generata un'interferenza tra la luce che avanza in direzioni diverse per misurare la velocità di rotazione del loop, è possibile creare un giroscopio a fibre ottiche interferometrico.Se si utilizza questo cambiamento nel percorso ottico del loop per ottenere l'interferenza tra la luce che circola nel loop, ovvero regolando la frequenza di risonanza della luce nel loop in fibra ottica e quindi misurando la velocità di rotazione del loop, può essere fabbricato un giroscopio risonante in fibra ottica.