Khái niệm cơ bản về con quay hồi chuyển sợi quang

1、Khái niệm cơ bản về con quay hồi chuyển sợi quang

Con quay hồi chuyển sợi quang hiện đại là một công cụ có thể xác định chính xác hướng của các vật thể chuyển động, nó là một công cụ điều hướng quán tính được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không, điều hướng, hàng không vũ trụ và quốc phòng hiện đại, sự phát triển của nó có ý nghĩa chiến lược rất quan trọng đối với ngành công nghiệp và quốc phòng của một quốc gia và phát triển công nghệ cao khác.

2、Định nghĩa con quay sợi quang

Con quay hồi chuyển sợi quang là một phần tử nhạy cảm dựa trên các cuộn dây quang.Ánh sáng phát ra từ diode laser truyền theo hai hướng dọc theo sợi quang.Sự khác biệt của đường truyền ánh sáng xác định sự dịch chuyển góc của phần tử nhạy cảm.

Ưu điểm của con quay sợi quang so với con quay cơ học truyền thống là trạng thái rắn, không có bộ phận quay và bộ phận ma sát, tuổi thọ cao, dải động lớn, khởi động tức thời, cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ.So với con quay hồi chuyển laser, con quay hồi chuyển sợi quang không có vấn đề về chốt và không cần gia công chính xác đường quang trong khối thạch anh, do đó chi phí tương đối thấp.

3、Nguyên lý làm việc cơ bản của con quay sợi quang

Việc thực hiện con quay hồi chuyển sợi quang chủ yếu dựa trên lý thuyết Segnick: khi chùm ánh sáng truyền theo kênh hình vòng, nếu bản thân kênh vòng có tốc độ quay, thì thời gian cần thiết để ánh sáng truyền theo hướng của vòng quay kênh nhiều hơn thời gian cần thiết để di chuyển theo hướng ngược lại của vòng quay kênh này.Điều này có nghĩa là khi vòng quang đang quay, phạm vi ánh sáng của vòng quang thay đổi theo các hướng di chuyển khác nhau đối với phạm vi ánh sáng của vòng ở trạng thái nghỉ.Sử dụng sự thay đổi này trong phạm vi quang học, độ lệch pha giữa hai vòng quang hoặc sự thay đổi của vân giao thoa được phát hiện và có thể đo được vận tốc góc của vòng quay quang, đây là nguyên lý hoạt động của con quay hồi chuyển sợi quang.

4、Giới thiệu lý thuyết của Segnick

Lý thuyết Seignik nói rằng khi một chùm ánh sáng tiến lên trong một vòng lặp, nếu bản thân vòng lặp đó có tốc độ quay, thì ánh sáng sẽ mất nhiều thời gian hơn để di chuyển theo hướng quay của vòng lặp hơn là di chuyển theo hướng ngược lại hướng quay của vòng lặp.

Điều này có nghĩa là khi vòng quang đang quay, phạm vi ánh sáng của vòng quang thay đổi theo các hướng thuận khác nhau so với phạm vi ánh sáng của vòng ở trạng thái nghỉ.Bằng cách sử dụng sự thay đổi này trong phạm vi quang học, nếu giao thoa được tạo ra giữa ánh sáng đi theo các hướng khác nhau để đo tốc độ quay của vòng lặp, thì có thể tạo ra một con quay hồi chuyển sợi quang giao thoa kế.Nếu bạn sử dụng sự thay đổi này trong đường quang của vòng lặp để đạt được sự giao thoa giữa ánh sáng lưu thông trong vòng lặp, nghĩa là bằng cách điều chỉnh tần số cộng hưởng của ánh sáng trong vòng sợi quang và sau đó đo tốc độ quay của vòng lặp, một con quay hồi chuyển sợi quang cộng hưởng có thể được sản xuất.