光纖陀螺是上世紀七十年代出現的一種以Sagnac效應為基礎的全固態角速率測量儀。
基本介紹
- 中文名：干涉式光纖陀螺
- 外文名：Interferometric fiber optic gyroscope
干涉式光纖陀螺的工作原理
利用全固態的光纖結構實現載體自轉角速度的測量。將同一光源發出的一束光分解為兩束，讓它們在同一個環路內沿相反方向循行一周后會合，然後在螢幕上產生干涉，這就是Sagnac效應。
薩格奈克效應是一種與媒質無關的純空間延時，從同一光源發出的光分束成兩束相同特徵的光在同一閉合光路中以相反的方向傳播，最後匯聚到原來的分束點，但如果閉合光路所在平面相對於慣性空間存在轉動動作，則正反兩束光所傳播的光程將不同，於是產生光程差，這就是薩格奈克相移。採用多匝（N 匝）的光纖光路可以增強薩格奈克效應, 加大薩格奈克相移，並使光纖陀螺的光路尺寸大大減小。當波導幾何參數和工作波長確定後，相位差的大小便只與系統旋轉的速度有關, 這就是用光纖陀螺檢測轉動角速度的工作原理。
薩格奈克相移干涉式光纖陀螺的工作原理是:光源發出的光經過偏振器後變成線偏振光，線偏振光再經過輻合器後分成兩束光，分別從兩端進入光纖敏感環。當這兩束沿相反方向傳輸的光再次匯合於搞合器時產生干涉效應。此干涉光中包括了由Sangac效應而產生的相移，以及由相位調製器引入的調製相位。將探測器探測出來的電信號經過適當的信號處理後即可得到陀螺的旋轉角速度。
相對機械陀螺的優點
成本低、體積小、重量輕、啟動快、動態範圍大、抗衝擊、抗噪聲能力強、結構緊湊、靈敏度高、工作可靠等。
套用領域
航天、航空、航海、兵工及其它民用領域
