1, el concepto básico de giroscopio de fibra óptica
El giroscopio de fibra óptica moderno es un instrumento que puede determinar con precisión la orientación de los objetos en movimiento, es un instrumento de navegación inercial ampliamente utilizado en la industria moderna de aviación, navegación, aeroespacial y defensa, su desarrollo tiene una importancia estratégica muy importante para la industria de un país, la defensa nacional y otros desarrollos de alta tecnología.
2, Definición de giroscopio de fibra óptica
El giroscopio de fibra óptica es un elemento sensible basado en bobinas de fibra óptica.La luz emitida por el diodo láser se propaga en dos direcciones a lo largo de la fibra óptica.La diferencia del camino de propagación de la luz determina el desplazamiento angular del elemento sensible.
Las ventajas del giroscopio de fibra óptica en comparación con el giroscopio mecánico tradicional son todas de estado sólido, sin piezas giratorias ni piezas de fricción, larga vida útil, gran rango dinámico, arranque instantáneo, estructura simple, tamaño pequeño y peso ligero.En comparación con el giroscopio láser, el giroscopio de fibra óptica no tiene problemas de enganche y no necesita mecanizar con precisión la trayectoria óptica en bloques de cuarzo, por lo que el costo es relativamente bajo.
3 、 Principio de funcionamiento básico del giroscopio de fibra óptica
La implementación del giroscopio de fibra óptica se basa principalmente en la teoría de Segnick: cuando el haz de luz viaja en un canal en forma de anillo, si el canal del anillo en sí tiene una velocidad de rotación, entonces el tiempo requerido para que la luz viaje en la dirección del la rotación del canal es mayor que el tiempo requerido para viajar en la dirección opuesta a la rotación de este canal.Esto significa que cuando el bucle óptico está girando, el rango de luz del bucle óptico cambia en diferentes direcciones de viaje con respecto al rango de luz del bucle en reposo.Usando este cambio en el rango óptico, se detecta la diferencia de fase entre los dos bucles ópticos o el cambio en la franja de interferencia, y se puede medir la velocidad angular de rotación del bucle óptico, que es el principio de funcionamiento del giroscopio de fibra óptica.
4, Introducción a la teoría de Segnick
La teoría de Seignik dice que cuando un haz de luz avanza en un bucle, si el propio bucle tiene una velocidad de rotación, entonces la luz tarda más en avanzar en la dirección de rotación del bucle que en el sentido contrario. sentido de giro de la espira.
Esto significa que cuando el bucle óptico está girando, el rango de luz del bucle óptico cambia en diferentes direcciones hacia adelante en relación con el rango de luz del bucle en reposo.Al usar este cambio en el rango óptico, si se genera interferencia entre la luz que avanza en diferentes direcciones para medir la velocidad de rotación del bucle, se puede crear un giroscopio interferométrico de fibra óptica.Si usa este cambio en la ruta óptica del bucle para lograr la interferencia entre la luz que circula en el bucle, es decir, ajustando la frecuencia de resonancia de la luz en el bucle de fibra óptica y luego midiendo la velocidad de rotación del bucle, se puede fabricar un giroscopio de fibra óptica resonante.
Hora de actualización: 23 de diciembre de 2022
