Le concept de base du gyroscope à fibre optique

1、Le concept de base du gyroscope à fibre optique

Le gyroscope à fibre optique moderne est un instrument qui peut déterminer avec précision l'orientation des objets en mouvement, c'est un instrument de navigation inertielle largement utilisé dans l'industrie moderne de l'aviation, de la navigation, de l'aérospatiale et de la défense, son développement a une importance stratégique très importante pour l'industrie d'un pays, la défense nationale et d'autres développements de haute technologie.

2、Définition du gyroscope à fibre optique

Le gyroscope à fibre optique est un élément sensible basé sur des bobines de fibre optique.La lumière émise par la diode laser se propage dans deux directions le long de la fibre optique.La différence de chemin de propagation de la lumière détermine le déplacement angulaire de l'élément sensible.

Les avantages du gyroscope à fibre optique par rapport au gyroscope mécanique traditionnel sont tous à l'état solide, sans pièces rotatives ni pièces de friction, longue durée de vie, large plage dynamique, démarrage instantané, structure simple, petite taille et poids léger.Comparé au gyroscope laser, le gyroscope à fibre optique n'a pas de problème de verrouillage et n'a pas besoin d'usiner avec précision le chemin optique dans un bloc de quartz, de sorte que le coût est relativement faible.

3、Principe de fonctionnement de base du gyroscope à fibre optique

La mise en œuvre du gyroscope à fibre optique est principalement basée sur la théorie de Segnick : lorsque le faisceau lumineux se déplace dans un canal en forme d'anneau, si le canal en anneau lui-même a une vitesse de rotation, alors le temps nécessaire à la lumière pour se déplacer dans la direction du la rotation du canal est supérieure au temps nécessaire pour se déplacer dans le sens opposé à cette rotation du canal.Cela signifie que lorsque la boucle optique tourne, la plage lumineuse de la boucle optique change dans des sens de déplacement différents par rapport à la plage lumineuse de la boucle au repos.En utilisant ce changement dans la plage optique, la différence de phase entre les deux boucles optiques ou le changement de la frange d'interférence est détectée, et la vitesse angulaire de la rotation de la boucle optique peut être mesurée, ce qui est le principe de fonctionnement du gyroscope à fibre optique.

4、Introduction à la théorie de Segnick

La théorie de Seignik dit que lorsqu'un faisceau lumineux avance dans une boucle, si la boucle elle-même a une vitesse de rotation, alors il faut plus de temps à la lumière pour avancer dans le sens de la rotation de la boucle que pour avancer dans le sens opposé sens de rotation de la boucle.

Cela signifie que lorsque la boucle optique tourne, la plage lumineuse de la boucle optique change dans différentes directions vers l'avant par rapport à la plage lumineuse de la boucle au repos.En utilisant ce changement de plage optique, si des interférences sont générées entre la lumière avançant dans différentes directions pour mesurer la vitesse de rotation de la boucle, un gyroscope à fibre optique interférométrique peut être créé.Si vous utilisez ce changement de chemin optique de la boucle pour réaliser l'interférence entre la lumière circulant dans la boucle, c'est-à-dire en ajustant la fréquence de résonance de la lumière dans la boucle de fibre optique puis en mesurant la vitesse de rotation de la boucle, un gyroscope à fibre optique résonnant peut être fabriqué.