Como funciona o giroscópio a laser de anel?
2023-01-12
Os giroscópios são geralmente classificados como giroscópios a laser, giroscópios de fibra óptica, giroscópios micromecânicos e giroscópios piezoelétricos. São giroscópios eletrônicos que podem ser integrados com GPS, chips de relutância e acelerômetros em sistemas de controle de navegação inercial.
Os giroscópios de fibra óptica modernos incluem giroscópios de interferência e giroscópios ressonantes, ambos desenvolvidos de acordo com a teoria de Segnick. A essência da teoria de Segnick é esta: quando um feixe de luz viaja através de um canal circular, se o próprio canal tiver uma velocidade de rotação, leva mais tempo para o feixe viajar na direção em que o canal está girando do que para viajar no direção oposta.
Ou seja, à medida que o loop óptico gira, o caminho óptico do loop óptico muda em diferentes direções em relação ao caminho óptico do loop em repouso. Ao usar essa mudança no caminho óptico, se a interferência entre a luz que avança em direções diferentes for gerada para medir a velocidade de rotação do loop, o giroscópio de fibra do tipo interferência pode ser fabricado. Se a interferência entre a luz que circula no loop for percebida usando essa mudança no caminho óptico do loop, ou seja, ajustando a frequência de ressonância do loop de fibra óptica e medindo a velocidade de rotação do loop, você pode fazer uma giroscópio de fibra óptica ressonante.
O princípio do giroscópio a laser de anel é usar a diferença de caminho óptico para medir a velocidade angular rotacional (efeito Sagnac). No caminho óptico fechado, a velocidade angular de rotação do caminho óptico fechado pode ser medida pela detecção da mudança de diferença de fase ou franja de interferência quando dois feixes de luz transmitidos no sentido horário e anti-horário da mesma fonte de luz são transmitidos. O componente básico de um giroscópio a laser é um laser de anel. O anel laser consiste em um caminho óptico fechado feito de quartzo triangular ou quadrado, com um ou mais tubos contendo uma mistura de gases (gás hélio-neônio), dois espelhos opacos e um espelho semitransparente. Uma mistura de gases é excitada por uma fonte de alimentação de alta frequência ou uma fonte de alimentação CC para produzir um único laser colorido. Para manter a ressonância do loop, o perímetro do loop deve ser um múltiplo inteiro do comprimento de onda da onda de luz. Um espelho semitransparente é usado para exportar o laser para o loop, através do espelho para fazer duas interferências de laser transmitidas opostamente, através do fotodetector e entrada do circuito e ângulo de saída proporcional ao sinal digital.
Os giroscópios de fibra óptica modernos incluem giroscópios de interferência e giroscópios ressonantes, ambos desenvolvidos de acordo com a teoria de Segnick. A essência da teoria de Segnick é esta: quando um feixe de luz viaja através de um canal circular, se o próprio canal tiver uma velocidade de rotação, leva mais tempo para o feixe viajar na direção em que o canal está girando do que para viajar no direção oposta.
Ou seja, à medida que o loop óptico gira, o caminho óptico do loop óptico muda em diferentes direções em relação ao caminho óptico do loop em repouso. Ao usar essa mudança no caminho óptico, se a interferência entre a luz que avança em direções diferentes for gerada para medir a velocidade de rotação do loop, o giroscópio de fibra do tipo interferência pode ser fabricado. Se a interferência entre a luz que circula no loop for percebida usando essa mudança no caminho óptico do loop, ou seja, ajustando a frequência de ressonância do loop de fibra óptica e medindo a velocidade de rotação do loop, você pode fazer uma giroscópio de fibra óptica ressonante.
O princípio do giroscópio a laser de anel é usar a diferença de caminho óptico para medir a velocidade angular rotacional (efeito Sagnac). No caminho óptico fechado, a velocidade angular de rotação do caminho óptico fechado pode ser medida pela detecção da mudança de diferença de fase ou franja de interferência quando dois feixes de luz transmitidos no sentido horário e anti-horário da mesma fonte de luz são transmitidos. O componente básico de um giroscópio a laser é um laser de anel. O anel laser consiste em um caminho óptico fechado feito de quartzo triangular ou quadrado, com um ou mais tubos contendo uma mistura de gases (gás hélio-neônio), dois espelhos opacos e um espelho semitransparente. Uma mistura de gases é excitada por uma fonte de alimentação de alta frequência ou uma fonte de alimentação CC para produzir um único laser colorido. Para manter a ressonância do loop, o perímetro do loop deve ser um múltiplo inteiro do comprimento de onda da onda de luz. Um espelho semitransparente é usado para exportar o laser para o loop, através do espelho para fazer duas interferências de laser transmitidas opostamente, através do fotodetector e entrada do circuito e ângulo de saída proporcional ao sinal digital.
