Как работает кольцевой лазерный гироскоп?

Гироскопы обычно классифицируются как лазерные гироскопы, волоконно-оптические гироскопы, микромеханические гироскопы и пьезоэлектрические гироскопы. Это электронные гироскопы, которые можно встроить вместе с GPS, магнитными чипами и акселерометрами в инерциальные навигационные системы управления.
Современные волоконно-оптические гироскопы включают интерференционные гироскопы и резонансные гироскопы, оба из которых были разработаны в соответствии с теорией Сегника. Суть теории Сегника такова: когда световой луч проходит через круглый канал, если сам канал имеет скорость вращения, лучу требуется больше времени, чтобы пройти в направлении вращения канала, чем для прохождения в направлении вращения канала. противоположное направление.
То есть, когда оптическая петля вращается, оптический путь оптической петли изменяется в разных направлениях относительно оптического пути петли в состоянии покоя. Используя это изменение оптического пути, если интерференция между светом, движущимся в разных направлениях, генерируется для измерения скорости вращения петли, можно изготовить волоконный гироскоп интерференционного типа. Если интерференция между светом, циркулирующим в петле, реализуется с помощью этого изменения оптического пути петли, то есть путем регулировки резонансной частоты петли оптического волокна и последующего измерения скорости вращения петли, можно сделать резонансный волоконно-оптический гироскоп.
Принцип кольцевого лазерного гироскопа заключается в использовании разности оптических путей для измерения угловой скорости вращения (эффект Саньяка). В замкнутом оптическом пути угловая скорость вращения замкнутого оптического пути может быть измерена путем обнаружения изменения разности фаз или интерференционной полосы при передаче двух лучей света, направленных по часовой стрелке и против часовой стрелки от одного и того же источника света. Основным компонентом лазерного гироскопа является кольцевой лазер. Кольцевой лазер состоит из замкнутого оптического пути, изготовленного из треугольного или квадратного кварца, с одной или несколькими трубками, содержащими смесь газов (газ гелий-неон), двух непрозрачных зеркал и полупрозрачного зеркала. Смесь газов возбуждается высокочастотным источником питания или источником постоянного тока для получения одноцветного лазера. Для поддержания резонанса петли периметр петли должен быть целым кратным длины световой волны. Полупрозрачное зеркало используется для экспорта лазера в петлю, через зеркало для создания двух противоположно передаваемых лазерных интерференций, через фотодетектор и схему ввода и вывода Угол, пропорциональный цифровому сигналу.