Optisko šķiedru žiroskopa pamatjēdziens

1 、 Optisko šķiedru žiroskopa pamatjēdziens

Mūsdienu optiskās šķiedras žiroskops ir instruments, ar kuru var precīzi noteikt kustīgu objektu orientāciju, tas ir inerciāls navigācijas instruments, ko plaši izmanto mūsdienu aviācijas, navigācijas, kosmosa un aizsardzības nozarē, tā attīstībai ir ļoti svarīga stratēģiska nozīme valsts rūpniecībā, valsts aizsardzībā. un cita augsto tehnoloģiju attīstība.

2. Optisko šķiedru žiroskopa definīcija

Optisko šķiedru žiroskops ir jutīgs elements, kura pamatā ir optiskās šķiedras spoles.Lāzerdiodes izstarotā gaisma pa optisko šķiedru izplatās divos virzienos.Gaismas izplatīšanās ceļa atšķirība nosaka jutīgā elementa leņķisko nobīdi.

Optisko šķiedru žiroskopa priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālo mehānisko žiroskopu ir visas cietā stāvoklī, bez rotējošām detaļām un berzes daļām, ilgs kalpošanas laiks, liels dinamiskais diapazons, momentāns starts, vienkārša struktūra, mazs izmērs un viegls svars.Salīdzinot ar lāzera žiroskopu, optisko šķiedru žiroskopam nav bloķēšanas problēmu, un tam nav nepieciešams precīzi apstrādāt optisko ceļu kvarca blokā, tāpēc izmaksas ir salīdzinoši zemas.

3, Optisko šķiedru žiroskopa darbības princips

Optisko šķiedru žiroskopa ieviešana galvenokārt balstās uz Segnika teoriju: kad gaismas stars virzās gredzenveida kanālā, ja pašam gredzena kanālam ir griešanās ātrums, tad laiks, kas nepieciešams, lai gaisma virzītos virzienā kanāla rotācija ir vairāk nekā laiks, kas nepieciešams, lai pārvietotos pretējā virzienā šim kanāla rotācijai.Tas nozīmē, ka tad, kad optiskā cilpa griežas, optiskās cilpas gaismas diapazons mainās dažādos kustības virzienos attiecībā pret cilpas gaismas diapazonu miera stāvoklī.Izmantojot šīs optiskā diapazona izmaiņas, tiek noteikta fāzes starpība starp abām optiskajām cilpām vai izmaiņas traucējumu malās un var izmērīt optiskās cilpas rotācijas leņķisko ātrumu, kas ir optiskās šķiedras žiroskopa darbības princips.

4. Segnika teorijas ievads

Seignika teorija saka, ka tad, kad gaismas stars virzās uz priekšu cilpā, ja pašai cilpai ir griešanās ātrums, tad ir nepieciešams vairāk laika, lai gaisma virzītos cilpas griešanās virzienā, nekā tas virzās pretējā virzienā. cilpas griešanās virziens.

Tas nozīmē, ka, kad optiskā cilpa griežas, optiskās cilpas gaismas diapazons mainās dažādos virzienos uz priekšu attiecībā pret cilpas gaismas diapazonu miera stāvoklī.Izmantojot šīs optiskā diapazona izmaiņas, ja tiek radīti traucējumi starp gaismu, kas virzās dažādos virzienos, lai izmērītu cilpas rotācijas ātrumu, var izveidot interferometrisku optiskās šķiedras žiroskopu.Ja izmantojat šīs cilpas optiskā ceļa izmaiņas, lai panāktu traucējumus starp cilpā cirkulējošo gaismu, tas ir, pielāgojot gaismas rezonanses frekvenci optiskās šķiedras cilpā un pēc tam mērot cilpas rotācijas ātrumu, var izgatavot rezonanses optiskās šķiedras žiroskopu.