Hogyan működik a gyűrűs lézeres giroszkóp?
2023-01-12
A giroszkópokat általában lézeres giroszkópokba, száloptikai giroszkópokba, mikromechanikus giroszkópokba és piezoelektromos giroszkópokba sorolják. Ezek olyan elektronikus giroszkópok, amelyek GPS-szel, reluktancia-chipekkel és gyorsulásmérőkkel együtt inerciális navigációs vezérlőrendszerekké építhetők.
A modern száloptikás giroszkópok közé tartoznak az interferencia giroszkópok és a rezonáns giroszkópok, mindkettőt Segnick elmélete szerint fejlesztették ki. Segnick elméletének lényege a következő: amikor a fénysugár kör alakú csatornán halad keresztül, ha maga a csatorna is rendelkezik forgási sebességgel, akkor több időbe telik, amíg a sugár a csatorna forgási irányába halad, mint a csatorna forgási irányába. ellenkező irányba.
Azaz, ahogy az optikai hurok forog, az optikai hurok optikai útja a nyugalmi hurok optikai útjához képest különböző irányokba változik. Az optikai út ezen változásának felhasználásával, ha a hurok forgási sebességének mérésére interferenciát generálunk a különböző irányba haladó fény között, akkor interferencia típusú szálas giroszkóp állítható elő. Ha a hurokban keringő fény közötti interferencia a hurok optikai útjának ezen változásának felhasználásával, azaz az optikai szál hurok rezonanciafrekvenciájának beállításával, majd a hurok forgási sebességének mérésével valósul meg, akkor egy rezonáns optikai giroszkóp.
A Ring Laser Giroszkóp elve az, hogy optikai útkülönbséget használ a forgási szögsebesség mérésére (Sagnac-effektus). A zárt optikai úton a zárt optikai út forgási szögsebessége mérhető a fáziskülönbség vagy interferencia-perem változásának detektálásával, amikor két, az óramutató járásával megegyezően és az óramutató járásával ellentétes irányban átbocsátott fénysugár ugyanabból a fényforrásból kerül átadásra. A lézergiroszkóp alapeleme a gyűrűs lézer. A gyűrűs lézer háromszögletű vagy négyzet alakú kvarcból készült zárt optikai útból áll, egy vagy több gázkeveréket (hélium-neon gázt) tartalmazó csőből, két átlátszatlan tükörből és egy félig átlátszó tükörből áll. A gázkeveréket nagyfrekvenciás tápegységgel vagy egyenáramú tápegységgel gerjesztik egyszínű lézer előállítására. A hurokrezonancia fenntartásához a hurok kerületének a fényhullám hullámhosszának integrált többszörösének kell lennie. Egy félig átlátszó tükröt használnak a lézer hurokba történő exportálására, a tükörön keresztül, hogy két egymással ellentétes irányú lézerinterferenciát keltsen, a fotodetektoron és az áramköri bemeneti és kimeneti szögön keresztül, amely arányos a digitális jellel.
A modern száloptikás giroszkópok közé tartoznak az interferencia giroszkópok és a rezonáns giroszkópok, mindkettőt Segnick elmélete szerint fejlesztették ki. Segnick elméletének lényege a következő: amikor a fénysugár kör alakú csatornán halad keresztül, ha maga a csatorna is rendelkezik forgási sebességgel, akkor több időbe telik, amíg a sugár a csatorna forgási irányába halad, mint a csatorna forgási irányába. ellenkező irányba.
Azaz, ahogy az optikai hurok forog, az optikai hurok optikai útja a nyugalmi hurok optikai útjához képest különböző irányokba változik. Az optikai út ezen változásának felhasználásával, ha a hurok forgási sebességének mérésére interferenciát generálunk a különböző irányba haladó fény között, akkor interferencia típusú szálas giroszkóp állítható elő. Ha a hurokban keringő fény közötti interferencia a hurok optikai útjának ezen változásának felhasználásával, azaz az optikai szál hurok rezonanciafrekvenciájának beállításával, majd a hurok forgási sebességének mérésével valósul meg, akkor egy rezonáns optikai giroszkóp.
A Ring Laser Giroszkóp elve az, hogy optikai útkülönbséget használ a forgási szögsebesség mérésére (Sagnac-effektus). A zárt optikai úton a zárt optikai út forgási szögsebessége mérhető a fáziskülönbség vagy interferencia-perem változásának detektálásával, amikor két, az óramutató járásával megegyezően és az óramutató járásával ellentétes irányban átbocsátott fénysugár ugyanabból a fényforrásból kerül átadásra. A lézergiroszkóp alapeleme a gyűrűs lézer. A gyűrűs lézer háromszögletű vagy négyzet alakú kvarcból készült zárt optikai útból áll, egy vagy több gázkeveréket (hélium-neon gázt) tartalmazó csőből, két átlátszatlan tükörből és egy félig átlátszó tükörből áll. A gázkeveréket nagyfrekvenciás tápegységgel vagy egyenáramú tápegységgel gerjesztik egyszínű lézer előállítására. A hurokrezonancia fenntartásához a hurok kerületének a fényhullám hullámhosszának integrált többszörösének kell lennie. Egy félig átlátszó tükröt használnak a lézer hurokba történő exportálására, a tükörön keresztül, hogy két egymással ellentétes irányú lézerinterferenciát keltsen, a fotodetektoron és az áramköri bemeneti és kimeneti szögön keresztül, amely arányos a digitális jellel.
