הרעיון הבסיסי של גירוסקופ סיבים אופטיים

1, הרעיון הבסיסי של גירוסקופ סיבים אופטיים

גירוסקופ סיבים אופטיים מודרניים הוא מכשיר שיכול לקבוע במדויק את הכיוון של עצמים נעים, זהו מכשיר ניווט אינרציאלי בשימוש נרחב בתעופה מודרנית, ניווט, תעופה וחלל ותעשייה ביטחונית, לפיתוחו יש משמעות אסטרטגית חשובה מאוד לתעשייה של המדינה, ההגנה הלאומית ופיתוח הייטק אחר.

2、הגדרה של ג'ירו סיבים אופטיים

גירוסקופ סיבים אופטיים הוא אלמנט רגיש המבוסס על סלילי סיבים אופטיים.האור הנפלט מדיודת הלייזר מתפשט בשני כיוונים לאורך הסיב האופטי.ההבדל בנתיב התפשטות האור קובע את התזוזה הזוויתית של האלמנט הרגיש.

היתרונות של גירוסקופ סיבים אופטיים בהשוואה לגירוסקופ מכני מסורתי הם כולם מצב מוצק, ללא חלקים מסתובבים וחלקי חיכוך, חיים ארוכים, טווח דינמי גדול, התחלה מיידית, מבנה פשוט, גודל קטן ומשקל קל.בהשוואה לג'ירוסקופ לייזר, לג'ירוסקופ סיבים אופטיים אין בעיית נעילה ואינו צריך לבצע עיבוד מדויק של הנתיב האופטי בגוש קוורץ, כך שהעלות נמוכה יחסית.

3 、 עקרון עבודה בסיסי של סיב אופטי ג'ירו

היישום של גירוסקופ סיבים אופטיים מבוסס בעיקר על תיאוריית Segnick: כאשר אלומת האור נעה בתעלה בצורת טבעת, אם לערוץ הטבעת עצמו יש מהירות סיבוב, אזי הזמן הנדרש לאור לנוע בכיוון של סיבוב הערוץ הוא יותר מהזמן הדרוש לנוע בכיוון ההפוך לסיבוב ערוץ זה.משמעות הדבר היא שכאשר הלולאה האופטית מסתובבת, טווח האור של הלולאה האופטית משתנה בכיווני נסיעה שונים ביחס לטווח האור של הלולאה במנוחה.באמצעות שינוי זה בטווח האופטי, מזהים את הפרש הפאזה בין שתי הלולאות האופטיות או את השינוי בשולי ההפרעות, וניתן למדוד את המהירות הזוויתית של סיבוב הלולאה האופטית, שהוא עקרון העבודה של גירוסקופ סיבים אופטיים.

4、מבוא התיאוריה של סגניק

תיאוריית Seignik אומרת שכאשר אלומת אור מתקדמת בלולאה, אם ללולאה עצמה יש מהירות סיבוב, אז לוקח לאור יותר זמן להתקדם לכיוון סיבוב הלולאה מאשר להתקדם בהפוך כיוון הסיבוב של הלולאה.

המשמעות היא שכאשר הלולאה האופטית מסתובבת, טווח האור של הלולאה האופטית משתנה בכיוונים שונים קדימה ביחס לטווח האור של הלולאה במנוחה.על ידי שימוש בשינוי זה בטווח האופטי, אם נוצרת הפרעה בין האור המתקדם לכיוונים שונים כדי למדוד את מהירות הסיבוב של הלולאה, ניתן ליצור ג'ירוסקופ סיב אופטי מתערב.אם אתה משתמש בשינוי זה בנתיב האופטי של הלולאה כדי להשיג את ההפרעה בין האור שמסתובב בלולאה, כלומר, על ידי התאמת תדר התהודה של האור בלולאת הסיבים האופטיים ולאחר מכן מדידת מהירות הסיבוב של הלולאה, ניתן לייצר גירוסקופ סיב אופטי מהדהד.