Introducción al giroscopio láser

El giroscopio moderno es un instrumento que puede determinar con precisión la orientación de los objetos móviles. Es un instrumento de navegación inercial ampliamente utilizado en las industrias modernas de aviación, navegación, aeroespacial y defensa. Su desarrollo tiene un significado estratégico significativo para el desarrollo industrial, defensa y de alta tecnología de un país. Los giroscopios inerciales tradicionales se refieren principalmente a los giroscopios mecánicos, que tienen altos requisitos para la estructura del proceso y la estructura compleja, y su precisión está limitada por muchos aspectos.

En general, los giroscopios se dividen en giroscopios láser, giroscopios de fibra óptica, giroscopios micro mecánicos y giroscopios piezoeléctricos, todos los cuales son electrónicos y pueden fabricarse junto con GPS, chips resistentes a magneto y acelerómetros para formar sistemas de control de navegación inercial.

Los giroscopios modernos de fibra óptica incluyen giroscopios interferométricos y giroscopios resonantes, que se desarrollaron en base a la teoría de Sagnik. El punto clave de la teoría de Segnik es que cuando un haz de luz viaja a través de un canal circular, si el canal en sí tiene una velocidad de rotación, el tiempo requerido para que la luz viaja en la dirección de la rotación del canal sea mayor que el tiempo requerido para viajar en la dirección opuesta de la rotación del canal.

Es decir, cuando el bucle óptico gira, la ruta óptica del bucle óptico cambiará en relación con la ruta óptica del bucle en reposo en diferentes direcciones de avance. Al utilizar este cambio en la longitud de la ruta óptica, si se genera interferencia entre la luz que viaja en diferentes direcciones para medir la velocidad de rotación del bucle, se puede fabricar un giroscopio de fibra óptica interferométrica. Si se logra la interferencia entre la luz que circula continuamente en el bucle ajustando la frecuencia resonante del bucle de fibra óptica para medir la velocidad de rotación del bucle, se puede fabricar un giroscopio de fibra óptica resonante.

A partir de esta breve introducción, se puede ver que los giroscopios interferométricos tienen una pequeña diferencia de ruta óptica al implementar la interferencia, por lo que la fuente de luz que requieren puede tener un gran ancho espectral, mientras que los giroscopios resonantes tienen una gran diferencia de ruta óptica al implementar la interferencia, por lo que la fuente de luz que requieren debe tener una buena monocromicidad monocromicidad.