Основна концепція оптоволоконного гіроскопа

1、Основна концепція оптоволоконного гіроскопа

Сучасний волоконно-оптичний гіроскоп — це прилад, який може точно визначати орієнтацію рухомих об’єктів, це інерціальний навігаційний інструмент, який широко використовується в сучасній авіації, навігації, аерокосмічній та оборонній промисловості, його розробка має дуже важливе стратегічне значення для промисловості країни, національної оборони. та інші високотехнологічні розробки.

2、Визначення оптоволоконного гіроскопа

Волоконно-оптичний гіроскоп — чутливий елемент на основі оптоволоконних котушок.Світло, випромінюване лазерним діодом, поширюється в двох напрямках уздовж оптичного волокна.Різниця шляхів поширення світла визначає кутове зміщення чутливого елемента.

Переваги волоконно-оптичних гіроскопів порівняно з традиційними механічними гіроскопами полягають у твердому стані, відсутності обертових частин і частин, що тертя, тривалому терміні служби, великому динамічному діапазоні, миттєвому запуску, простій структурі, малих розмірах і легкій вазі.У порівнянні з лазерним гіроскопом волоконно-оптичний гіроскоп не має проблем із замиканням і не потребує точної обробки оптичного шляху в кварцовому блоці, тому вартість відносно низька.

3、основний принцип роботи оптоволоконного гіроскопа

Реалізація оптоволоконного гіроскопа в основному базується на теорії Сегніка: коли промінь світла рухається в кільцевому каналі, якщо сам кільцевий канал має швидкість обертання, то час, необхідний для проходження світла в напрямку обертання каналу більше, ніж час, необхідний для руху в протилежному напрямку обертання цього каналу.Це означає, що коли оптична петля обертається, діапазон світла оптичної петлі змінюється в різних напрямках руху відносно дальності світла петлі в спокої.Використовуючи цю зміну в оптичному діапазоні, виявляється різниця фаз між двома оптичними петлями або зміна інтерференційної смуги, а також можна виміряти кутову швидкість обертання оптичної петлі, що є принципом роботи оптоволоконного гіроскопа.

4、Вступ до теорії Сегніка

Теорія Сейніка говорить, що коли світловий промінь просувається по петлі, якщо сама петля має швидкість обертання, то світлу потрібно більше часу, щоб просунутися в напрямку обертання петлі, ніж просуватися в протилежному напрямку. напрямок обертання петлі.

Це означає, що коли оптична петля обертається, діапазон світла оптичної петлі змінюється в різних напрямках вперед відносно дальності світла петлі в спокої.Використовуючи цю зміну оптичного діапазону, якщо між світлом, що просувається в різних напрямках, генерується інтерференція для вимірювання швидкості обертання петлі, можна створити інтерферометричний волоконно-оптичний гіроскоп.Якщо ви використовуєте цю зміну оптичного шляху петлі для досягнення інтерференції між світлом, що циркулює в петлі, тобто шляхом регулювання резонансної частоти світла в петлі оптичного волокна, а потім вимірювання швидкості обертання петлі, може бути виготовлений резонансний волоконно-оптичний гіроскоп.