¿Cómo funciona el giroscopio láser de anillo?
2023-01-12
Los giroscopios se clasifican generalmente como giroscopios láser, giroscopios de fibra óptica, giroscopios micromecánicos y giroscopios piezoeléctricos. Estos son giroscopios electrónicos que se pueden construir junto con GPS, chips de reluctancia y acelerómetros en sistemas de control de navegación inercial.
Los giroscopios de fibra óptica modernos incluyen giroscopios de interferencia y giroscopios resonantes, ambos desarrollados de acuerdo con la teoría de Segnick. La esencia de la teoría de Segnick es la siguiente: cuando un haz de luz viaja a través de un canal circular, si el canal en sí tiene una velocidad de rotación, el haz tarda más tiempo en viajar en la dirección en que gira el canal que en viajar en la misma. direccion opuesta.
Es decir, a medida que gira el bucle óptico, el camino óptico del bucle óptico cambia en diferentes direcciones con respecto al camino óptico del bucle en reposo. Al usar este cambio en la ruta óptica, si se genera la interferencia entre la luz que avanza en diferentes direcciones para medir la velocidad de rotación del bucle, se puede fabricar un giroscopio de fibra de tipo interferencia. Si la interferencia entre la luz que circula en el bucle se realiza usando este cambio en la trayectoria óptica del bucle, es decir, ajustando la frecuencia de resonancia del bucle de fibra óptica y luego midiendo la velocidad de rotación del bucle, puede hacer una Giroscopio de fibra óptica resonante.
El principio del giroscopio láser de anillo es utilizar la diferencia de trayectoria óptica para medir la velocidad angular de rotación (efecto Sagnac). En el camino óptico cerrado, la velocidad angular de rotación del camino óptico cerrado se puede medir detectando el cambio de diferencia de fase o la franja de interferencia cuando se transmiten dos haces de luz transmitidos en sentido horario y antihorario desde la misma fuente de luz. El componente básico de un giroscopio láser es un láser de anillo. El láser de anillo consiste en un camino óptico cerrado de cuarzo triangular o cuadrado, con uno o más tubos que contienen una mezcla de gases (gas helio-neón), dos espejos opacos y un espejo semitransparente. Una mezcla de gases es excitada por una fuente de alimentación de alta frecuencia o una fuente de alimentación de CC para producir un láser de un solo color. Para mantener la resonancia del bucle, el perímetro del bucle debe ser un múltiplo entero de la longitud de onda de la onda de luz. Se utiliza un espejo semitransparente para exportar el láser al bucle, a través del espejo para hacer dos interferencias láser transmitidas de manera opuesta, a través del fotodetector y el ángulo de entrada y salida del circuito proporcional a la señal digital.
Los giroscopios de fibra óptica modernos incluyen giroscopios de interferencia y giroscopios resonantes, ambos desarrollados de acuerdo con la teoría de Segnick. La esencia de la teoría de Segnick es la siguiente: cuando un haz de luz viaja a través de un canal circular, si el canal en sí tiene una velocidad de rotación, el haz tarda más tiempo en viajar en la dirección en que gira el canal que en viajar en la misma. direccion opuesta.
Es decir, a medida que gira el bucle óptico, el camino óptico del bucle óptico cambia en diferentes direcciones con respecto al camino óptico del bucle en reposo. Al usar este cambio en la ruta óptica, si se genera la interferencia entre la luz que avanza en diferentes direcciones para medir la velocidad de rotación del bucle, se puede fabricar un giroscopio de fibra de tipo interferencia. Si la interferencia entre la luz que circula en el bucle se realiza usando este cambio en la trayectoria óptica del bucle, es decir, ajustando la frecuencia de resonancia del bucle de fibra óptica y luego midiendo la velocidad de rotación del bucle, puede hacer una Giroscopio de fibra óptica resonante.
El principio del giroscopio láser de anillo es utilizar la diferencia de trayectoria óptica para medir la velocidad angular de rotación (efecto Sagnac). En el camino óptico cerrado, la velocidad angular de rotación del camino óptico cerrado se puede medir detectando el cambio de diferencia de fase o la franja de interferencia cuando se transmiten dos haces de luz transmitidos en sentido horario y antihorario desde la misma fuente de luz. El componente básico de un giroscopio láser es un láser de anillo. El láser de anillo consiste en un camino óptico cerrado de cuarzo triangular o cuadrado, con uno o más tubos que contienen una mezcla de gases (gas helio-neón), dos espejos opacos y un espejo semitransparente. Una mezcla de gases es excitada por una fuente de alimentación de alta frecuencia o una fuente de alimentación de CC para producir un láser de un solo color. Para mantener la resonancia del bucle, el perímetro del bucle debe ser un múltiplo entero de la longitud de onda de la onda de luz. Se utiliza un espejo semitransparente para exportar el láser al bucle, a través del espejo para hacer dos interferencias láser transmitidas de manera opuesta, a través del fotodetector y el ángulo de entrada y salida del circuito proporcional a la señal digital.
