光ファイバージャイロスコープの基本概念

1、光ファイバージャイロスコープの基本概念

現代の光ファイバージャイロスコープは、移動する物体の方向を正確に決定できる機器であり、現代の航空、ナビゲーション、航空宇宙、防衛産業で広く使用されている慣性航法機器であり、その開発は国の産業、国防にとって非常に重要な戦略的意義を持っています。およびその他のハイテク開発。

2、光ファイバージャイロの定義

光ファイバージャイロスコープは、光ファイバーコイルをベースにした高感度素子です。レーザー ダイオードから放射された光は、光ファイバーに沿って 2 方向に伝播します。光の伝播経路の違いにより、感知要素の角変位が決まります。

従来の機械式ジャイロスコープと比較した光ファイバージャイロスコープの利点は、すべてソリッドステート、回転部品や摩擦部品がない、長寿命、大きなダイナミックレンジ、瞬時の起動、シンプルな構造、小型軽量です。レーザージャイロスコープと比較して、光ファイバージャイロスコープはラッチの問題がなく、石英ブロック内の光路を精密に加工する必要がないため、コストが比較的低くなります。

3、光ファイバージャイロの基本動作原理

光ファイバージャイロスコープの実装は主にセグニック理論に基づいています。つまり、光ビームがリング状のチャネル内を進むとき、リングチャネル自体に回転速度がある場合、光がその方向に進むのに必要な時間は次のようになります。チャネルの回転は、このチャネルの回転の反対方向に移動するのに必要な時間を超えています。これは、光ループが回転しているとき、光ループの光の範囲が、静止しているループの光の範囲に対して異なる進行方向に変化することを意味します。この光距離の変化を利用して、2つの光ループ間の位相差や干渉縞の変化を検出し、光ファイバージャイロスコープの動作原理である光ループの回転角速度を測定することができます。

4、セグニック理論の紹介

セイグニク理論によると、光ビームがループ内を進むとき、ループ自体に回転速度がある場合、光はループの回転方向に進むのに、逆方向に進むよりも時間がかかるループの回転方向。

これは、光ループが回転しているとき、光ループの光の範囲が、静止しているループの光の範囲に対して異なる順方向に変化することを意味します。この光学距離の変化を利用して、異なる方向に進む光間に干渉を発生させてループの回転速度を測定すると、干渉型光ファイバージャイロスコープを作成できます。このループの光路の変化を利用して、ループ内を循環する光間の干渉を実現する場合、つまり、光ファイバー ループ内の光の共振周波数を調整し、ループの回転速度を測定することにより、共振型光ファイバージャイロスコープを製造できます。