新型光纤陀螺 光纤陀螺 航新仪器展示

光纤陀螺即光纤角速度传感器，小型光纤陀螺，它是各种光纤传感器中有希望推广应用的一种。光纤陀螺和环形激光陀螺一样，光纤陀螺具有无机械活动部件、无预热时间、不敏感加速度、动态范围宽、数字输出、体积小等优点。光纤陀螺原理在物理上叫Sagnac效应。在一个闭合光路中，光纤陀螺，从同一光源发出的两束光，相对传播，汇合到同一探测点将产生干涉，若该闭合光路存在相对于惯性空间的旋转，则沿正、反方向传播的光束将产生光程差，该差值与上旋转角速度成正比。光纤陀螺利用光电探测器测相位差计算出旋转角速度。

光纤陀螺的实现主要基于塞格尼克理论：当光束在一个环形的通道中行进时，若环形通道本身具有一个转动速度，那么光线沿着通道转动方向行进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向行进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时，在不同的行进方向上，光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用光程的这种变化，检测出两条光路的相位差或干涉条纹的变化，就可以测出光路旋转角速度，这便是光纤陀螺仪的工作原理。光纤陀螺原理是一束光从光电管发出，经过耦合器（1端进入到3端）。通过光环，新型光纤陀螺，两束不同方向进入光环，绕一圈回来进行相干叠加。返回的光回到发光二极管，通过发光二极管探测强度。光纤陀螺原理看起来比较简单，双轴光纤陀螺，但重要的是如何把影响两束光光程因素排除掉。这是做光纤陀螺面临的重要的问题。

光纤陀螺本质上就是一个环形干涉仪，通过采用多匝光纤线圈来增强相对惯性空间的旋转引起的Sagnac效应。光纤陀螺按照回路类型分为开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺。开环光纤陀螺不带反馈，直接检测光输出，省去许多复杂的光学和电路结构，具有结构简单、价格便宜、可靠性高、消耗功率低等优点，缺点是输入一输出线性度差、动态范围小，主要用作角度传感器。开环的干涉型光纤陀螺的基本结构是一个环形双光束干涉仪。主要用于对精度要求不高、体积小的场合。

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