Co je to fibrooptický gyroskop?

Vláknový optický gyroskop je zařízení, které měří rotační pohyb platformy nebo předmětu, na kterém je, pomocí technologie optických vláken. Tato platforma může být cokoli, co se pohybuje, včetně automobilu, lodi, letadla nebo kosmické lodi. Pro stabilizaci a navigaci se nejčastěji používá vlákno-optický gyroskop.

Jediné, co je nezbytné pro sestavení gyroskopu s optickými vlákny, je optické vlákno, zdroj světla, splitter paprsku a detektor. Nejprve světelný zdroj v předem nastavených intervalech emituje paprsek světla, který se rozdělovač dělí na dva samostatné fotony. Poté jsou tyto dva paprsky posílány v opačných směrech podél optického vlákna.

Délka optického vlákna se u různých gyroskopů liší. Ve skutečnosti by největší gyroskopy mohly mít 5 km optického vlákna pevně stočeného, ​​i když většina z nich je mnohem menší. Detektor se zaregistruje, když každý foton dorazí, a vypočítá časový rozdíl mezi nimi.

Toto použití technologie optických vláken vysvětluje Sagnacův efekt. Když je gyroskop dokonale klidný, dorazí dva paprsky světla ve stejnou chvíli. Na druhé straně, když se gyroskop otáčí nebo naklápí, jeden fotonový výjezd se zkrátí. Měřením časového rozdílu mezi návratem každého fotonu může gyroskop přesně určit, jakým způsobem se platforma otáčí a jak rychle.

Gyroskop dokáže určit spoustu informací o jeho pohybu, takže je velmi užitečný jako stabilizátor. Ke stabilizaci zbraní lze použít gyroskop s optickými vlákny, jako je rotující zbraň na vrcholu pohybující se nádrže. Na velkých lodích se často používá ke stabilizaci satelitní antény tak, aby lodě udržovaly rádiovou komunikaci, dokonce i během rozbouřeného moře.

Dalším účelem vlákno-optického gyroskopu je navigace. Když se kombinuje globální polohovací systém (GPS) a vlákno-optický gyroskop, výsledné zařízení se nazývá inerciální navigační systém (INS). INS určuje polohu platformy, její rychlost a orientaci. Výhodou může být vše od automobilů a jednokolejek po lodě a letadla. Dokonce i některé kosmické lodě a satelity mají gyroskop pro přesnou navigaci.

Ve srovnání s jinými typy gyroskopů je gyroskop s optickými vlákny menší, lehčí a odolnější. Skládá se především z velmi lehkého optického vlákna; mechanické gyroskopy mají několik kovových kusů namontovaných na stojanu. Verze z optických vláken vydrží déle než mechanické i plynové gyroskopy, protože nemá žádné spřádací části. Typ gyroskopu s optickými vlákny je také velmi přesný, protože je schopen detekovat změny jen o jeden stupeň za hodinu.