المفهوم الأساسي لجيروسكوب الألياف البصرية

1 ، المفهوم الأساسي لجيروسكوب الألياف البصرية

جيروسكوب الألياف الضوئية الحديث هو أداة يمكنها تحديد اتجاه الأجسام المتحركة بدقة ، وهي أداة ملاحة بالقصور الذاتي تستخدم على نطاق واسع في صناعة الطيران والملاحة والفضاء والدفاع الحديثة ، وتطورها له أهمية استراتيجية مهمة للغاية لصناعة الدولة والدفاع الوطني وغيرها من تطوير التكنولوجيا الفائقة.

2 ، تعريف الألياف البصرية الدوران

يعتبر جيروسكوب الألياف الضوئية عنصرًا حساسًا يعتمد على ملفات الألياف الضوئية.ينتشر الضوء المنبعث من الصمام الثنائي لليزر في اتجاهين على طول الألياف الضوئية.يحدد الاختلاف في مسار انتشار الضوء الإزاحة الزاوية للعنصر الحساس.

مزايا جيروسكوب الألياف الضوئية مقارنة بالجيروسكوب الميكانيكي التقليدي هي جميعها الحالة الصلبة ، ولا توجد أجزاء دوارة وأجزاء احتكاك ، وعمر طويل ، ونطاق ديناميكي كبير ، وبداية فورية ، وبنية بسيطة ، وصغر حجم ووزن خفيف.بالمقارنة مع جيروسكوب الليزر ، لا توجد مشكلة في جيروسكوب الألياف البصرية ولا تحتاج إلى آلة دقيقة للمسار البصري في كتلة الكوارتز ، وبالتالي فإن التكلفة منخفضة نسبيًا.

3 ، مبدأ العمل الأساسي الألياف البصرية الدوران

يعتمد تنفيذ جيروسكوب الألياف الضوئية بشكل أساسي على نظرية Segnick: عندما ينتقل شعاع الضوء في قناة على شكل حلقة ، إذا كانت قناة الحلقة نفسها لها سرعة دوران ، فإن الوقت اللازم لسير الضوء في اتجاه دوران القناة هو أكثر من الوقت المطلوب للسفر في الاتجاه المعاكس لدوران هذه القناة.هذا يعني أنه عندما تدور الحلقة الضوئية ، يتغير نطاق الضوء للحلقة الضوئية في اتجاهات مختلفة من السفر فيما يتعلق بمدى الضوء للحلقة في حالة السكون.باستخدام هذا التغيير في النطاق البصري ، يتم اكتشاف فرق الطور بين الحلقتين البصريتين أو التغيير في هامش التداخل ، ويمكن قياس السرعة الزاوية لدوران الحلقة الضوئية ، وهو مبدأ عمل جيروسكوب الألياف البصرية.

4 、 مقدمة نظرية Segnick

تقول نظرية Seignik أنه عندما يتقدم شعاع ضوئي في حلقة ، إذا كانت الحلقة نفسها لها سرعة دوران ، فسيستغرق الضوء وقتًا أطول للتقدم في اتجاه دوران الحلقة أكثر مما يستغرقه للتقدم في الاتجاه المعاكس. اتجاه دوران الحلقة.

هذا يعني أنه عندما تدور الحلقة الضوئية ، يتغير نطاق الضوء للحلقة الضوئية في اتجاهات أمامية مختلفة بالنسبة إلى نطاق الضوء للحلقة في حالة السكون.باستخدام هذا التغيير في النطاق البصري ، إذا تم إنشاء تداخل بين الضوء الذي يتقدم في اتجاهات مختلفة لقياس سرعة دوران الحلقة ، فيمكن إنشاء جيروسكوب ضوئي من الألياف الضوئية لقياس التداخل.إذا استخدمت هذا التغيير في المسار البصري للحلقة لتحقيق التداخل بين الضوء المتداول في الحلقة ، أي بضبط تردد الطنين للضوء في حلقة الألياف الضوئية ثم قياس سرعة دوران الحلقة ، يمكن تصنيع جيروسكوب من الألياف البصرية الرنانة.