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光線陀螺儀是一種利用薩格奈克（sagnac）效應(yīng)測量旋轉(zhuǎn)角速率W的新型全固態(tài)慣性儀表，光纖陀螺儀有一與傳統(tǒng)陀螺儀相比，具有以下優(yōu)點：1.沒有旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件2. 壽命長3. 動態(tài)范圍大 4. 瞬時啟動 5. 結(jié)構(gòu)簡單 6. 尺寸小 7.重量輕

光纖陀螺儀（FOG）可以感受方向的變化，因此可以實現(xiàn)傳統(tǒng)機械陀螺儀的功能。光纖陀螺儀提供了非常精確的轉(zhuǎn)動信息，它對軸間振動，加速度與沖擊不敏感，相比傳統(tǒng)的慣性自旋陀螺儀，F(xiàn)OG沒有運動部件就能測定轉(zhuǎn)動狀態(tài)，不依賴于運動慣性，表現(xiàn)可靠，因此FOG被用于高性能航天航空應(yīng)用中。

光纖陀螺儀的功能實現(xiàn)是基于光通過長達(dá)5千米的光纖線圈后的干涉。兩束激光從同一光纖的兩端同時射入光纖中。由于光的速度是固定的，在存在轉(zhuǎn)動的情況下，其中的一束光的光程要比另一束光的光程要略短，使兩束光間存在相位差，該相位差可以通過干涉儀測得（塞格尼克效應(yīng)）。這樣，就可以把角速度的分量轉(zhuǎn)換成可以通過光電探測器測得的干涉模式的變化。1970年代半導(dǎo)體激光器的發(fā)展和低損單模光纖的發(fā)展促使人們可以應(yīng)用塞格尼克效應(yīng)。對半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光進(jìn)行分束，得到的兩束光射入光纖線圈分別以順時針和逆時針進(jìn)行傳播。塞格尼克效應(yīng)的強度取決于封閉光路的有效截面。

陀螺儀器最早是用于航海導(dǎo)航，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它在航空和航天事業(yè)中也得到廣泛的應(yīng)用。陀螺儀器不僅可以作為指示儀表，而更重要的是它可以作為自動控制系統(tǒng)中的一個敏感元件，即可作為信號傳感器。

隨著集成光路的發(fā)展，可在單塊芯片上實現(xiàn)非常復(fù)雜的功能，可以將幾毫米直徑的集成環(huán)形腔激光器、光電檢測電路都集成在同一芯片上，作為集成光學(xué)陀螺儀的敏感元件，這樣可以大大減小現(xiàn)有光學(xué)陀螺儀的質(zhì)量和尺寸，降低成本和功耗，更好地控制熱效應(yīng)，增加可靠性，因此利用集成光學(xué)技術(shù)制造的光學(xué)陀螺儀具有良好的發(fā)展前景。

標(biāo)簽： 光纖陀螺儀