Conceptul de bază al giroscopului cu fibră optică

1, Conceptul de bază al giroscopului cu fibră optică

Giroscopul modern cu fibră optică este un instrument care poate determina cu exactitate orientarea obiectelor în mișcare, este un instrument de navigație inerțial utilizat pe scară largă în industria aviației moderne, navigației, aerospațiale și apărării, dezvoltarea sa are o semnificație strategică foarte importantă pentru industria unei țări, apărarea națională. și alte dezvoltări de înaltă tehnologie.

2, Definiția giroscopului cu fibră optică

Giroscopul cu fibră optică este un element sensibil bazat pe bobine de fibră optică.Lumina emisă de dioda laser se propagă în două direcții de-a lungul fibrei optice.Diferența de cale de propagare a luminii determină deplasarea unghiulară a elementului sensibil.

Avantajele giroscopului cu fibră optică în comparație cu giroscopul mecanic tradițional sunt toate în stare solidă, fără piese rotative și piese de frecare, viață lungă, interval dinamic mare, pornire instantanee, structură simplă, dimensiune mică și greutate redusă.În comparație cu giroscopul cu laser, giroscopul cu fibră optică nu are nicio problemă de blocare și nu trebuie să prelucrați cu precizie calea optică în bloc de cuarț, astfel încât costul este relativ scăzut.

3, principiul de bază al giroscopului cu fibră optică

Implementarea giroscopului cu fibră optică se bazează în principal pe teoria Segnick: atunci când fasciculul de lumină se deplasează într-un canal în formă de inel, dacă canalul inel în sine are o viteză de rotație, atunci timpul necesar pentru ca lumina să se deplaseze în direcția rotația canalului este mai mare decât timpul necesar pentru a călători în direcția opusă rotației acestui canal.Aceasta înseamnă că atunci când bucla optică se rotește, intervalul de lumină al buclei optice se modifică în diferite direcții de deplasare în raport cu domeniul de lumină al buclei în repaus.Folosind această modificare a domeniului optic, este detectată diferența de fază dintre cele două bucle optice sau modificarea marginii de interferență și poate fi măsurată viteza unghiulară a rotației buclei optice, care este principiul de funcționare al giroscopului cu fibră optică.

4, introducerea teoriei lui Segnick

Teoria Seignik spune că atunci când un fascicul de lumină avansează într-o buclă, dacă bucla în sine are o viteză de rotație, atunci este nevoie de mai mult timp pentru ca lumina să avanseze în direcția de rotație a buclei decât înaintea în sens opus. sensul de rotație al buclei.

Aceasta înseamnă că atunci când bucla optică se rotește, intervalul de lumină al buclei optice se modifică în diferite direcții înainte în raport cu domeniul de lumină al buclei în repaus.Folosind această modificare a domeniului optic, dacă se generează interferențe între lumina care avansează în direcții diferite pentru a măsura viteza de rotație a buclei, se poate crea un giroscop cu fibră optică interferometrică.Dacă utilizați această modificare a căii optice a buclei pentru a obține interferența dintre lumina care circulă în buclă, adică prin ajustarea frecvenței de rezonanță a luminii în bucla de fibră optică și apoi măsurarea vitezei de rotație a buclei, se poate fabrica un giroscop cu fibră optică rezonantă.