Comment fonctionne le gyroscope laser annulaire ?
2023-01-12
Les gyroscopes sont généralement classés en gyroscopes laser, gyroscopes à fibre optique, gyroscopes micromécaniques et gyroscopes piézoélectriques. Ce sont des gyroscopes électroniques qui peuvent être intégrés avec un GPS, des puces à réluctance et des accéléromètres dans des systèmes de contrôle de navigation inertiels.
Les gyroscopes à fibre optique modernes comprennent des gyroscopes à interférence et des gyroscopes à résonance, qui ont tous deux été développés selon la théorie de Segnick. L'essentiel de la théorie de Segnick est le suivant : lorsqu'un faisceau lumineux se déplace à travers un canal circulaire, si le canal lui-même a une vitesse de rotation, il faut plus de temps au faisceau pour se déplacer dans le sens de rotation du canal qu'il n'en faut pour se déplacer dans le sens de la rotation. direction opposée.
C'est-à-dire que lorsque la boucle optique tourne, le chemin optique de la boucle optique change dans des directions différentes par rapport au chemin optique de la boucle au repos. En utilisant ce changement de chemin optique, si l'interférence entre la lumière avançant dans différentes directions est générée pour mesurer la vitesse de rotation de la boucle, un gyroscope à fibre de type interférence peut être fabriqué. Si l'interférence entre la lumière circulant dans la boucle est réalisée en utilisant ce changement de chemin optique de la boucle, c'est-à-dire en ajustant la fréquence de résonance de la boucle de fibre optique puis en mesurant la vitesse de rotation de la boucle, vous pouvez faire un gyroscope résonnant à fibre optique.
Le principe du Ring Laser Gyroscope est d'utiliser la différence de chemin optique pour mesurer la vitesse angulaire de rotation (effet Sagnac). Dans le chemin optique fermé, la vitesse angulaire de rotation du chemin optique fermé peut être mesurée en détectant le changement de différence de phase ou de frange d'interférence lorsque deux faisceaux de lumière transmis dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à partir de la même source lumineuse sont transmis. Le composant de base d'un gyroscope laser est un laser annulaire. Le laser annulaire est constitué d'un chemin optique fermé en quartz triangulaire ou carré, avec un ou plusieurs tubes contenant un mélange de gaz (gaz hélium-néon), deux miroirs opaques et un miroir semi-transparent. Un mélange de gaz est excité par une alimentation haute fréquence ou une alimentation CC pour produire un laser à une seule couleur. Pour maintenir la résonance de la boucle, le périmètre de la boucle doit être un multiple entier de la longueur d'onde de l'onde lumineuse. Un miroir semi-transparent est utilisé pour exporter le laser vers la boucle, à travers le miroir pour créer deux interférences laser transmises de manière opposée, à travers le photodétecteur et le circuit d'entrée et de sortie Angle proportionnel au signal numérique.
Les gyroscopes à fibre optique modernes comprennent des gyroscopes à interférence et des gyroscopes à résonance, qui ont tous deux été développés selon la théorie de Segnick. L'essentiel de la théorie de Segnick est le suivant : lorsqu'un faisceau lumineux se déplace à travers un canal circulaire, si le canal lui-même a une vitesse de rotation, il faut plus de temps au faisceau pour se déplacer dans le sens de rotation du canal qu'il n'en faut pour se déplacer dans le sens de la rotation. direction opposée.
C'est-à-dire que lorsque la boucle optique tourne, le chemin optique de la boucle optique change dans des directions différentes par rapport au chemin optique de la boucle au repos. En utilisant ce changement de chemin optique, si l'interférence entre la lumière avançant dans différentes directions est générée pour mesurer la vitesse de rotation de la boucle, un gyroscope à fibre de type interférence peut être fabriqué. Si l'interférence entre la lumière circulant dans la boucle est réalisée en utilisant ce changement de chemin optique de la boucle, c'est-à-dire en ajustant la fréquence de résonance de la boucle de fibre optique puis en mesurant la vitesse de rotation de la boucle, vous pouvez faire un gyroscope résonnant à fibre optique.
Le principe du Ring Laser Gyroscope est d'utiliser la différence de chemin optique pour mesurer la vitesse angulaire de rotation (effet Sagnac). Dans le chemin optique fermé, la vitesse angulaire de rotation du chemin optique fermé peut être mesurée en détectant le changement de différence de phase ou de frange d'interférence lorsque deux faisceaux de lumière transmis dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à partir de la même source lumineuse sont transmis. Le composant de base d'un gyroscope laser est un laser annulaire. Le laser annulaire est constitué d'un chemin optique fermé en quartz triangulaire ou carré, avec un ou plusieurs tubes contenant un mélange de gaz (gaz hélium-néon), deux miroirs opaques et un miroir semi-transparent. Un mélange de gaz est excité par une alimentation haute fréquence ou une alimentation CC pour produire un laser à une seule couleur. Pour maintenir la résonance de la boucle, le périmètre de la boucle doit être un multiple entier de la longueur d'onde de l'onde lumineuse. Un miroir semi-transparent est utilisé pour exporter le laser vers la boucle, à travers le miroir pour créer deux interférences laser transmises de manière opposée, à travers le photodétecteur et le circuit d'entrée et de sortie Angle proportionnel au signal numérique.
