¿Qué es un giroscopio de fibra óptica?
Un giroscopio de fibra óptica es un dispositivo que mide el movimiento de rotación de la plataforma u objeto en el que se encuentra mediante el uso de tecnología de fibra óptica. Esta plataforma puede ser cualquier cosa que se mueva, incluido un automóvil, un bote, un avión o una nave espacial. Un giroscopio de fibra óptica se usa con mayor frecuencia para la estabilización y la navegación.
Las únicas cosas necesarias para construir un giroscopio de fibra óptica son la fibra óptica, una fuente de luz, un divisor de haz y un detector. Primero, la fuente de luz emite un haz de luz a intervalos preestablecidos, que el divisor se divide en dos fotones separados. Luego, esos dos haces se envían en direcciones opuestas a lo largo de la fibra óptica.
La longitud de la fibra óptica varía en diferentes giroscopios. De hecho, los giroscopios más grandes pueden tener 3,1 millas (5 km) de fibra óptica, bien enrollados, aunque la mayoría son mucho más pequeños. El detector registra cuándo llega cada fotón y calcula la diferencia de tiempo entre cada uno.
Este uso de la tecnología de fibra óptica se explica por el efecto Sagnac. Cuando el giroscopio está perfectamente quieto, los dos haces de luz llegan en el mismo momento. Por otro lado, cuando el giroscopio gira o se inclina, el viaje de un fotón se acorta. Al medir la diferencia de tiempo entre el retorno de cada fotón, el giroscopio puede determinar exactamente en qué dirección gira la plataforma y con qué rapidez.
Un giroscopio puede determinar mucha información sobre su movimiento, por lo que es extremadamente útil como estabilizador. Se podría usar un giroscopio de fibra óptica para estabilizar las armas, como una pistola giratoria sobre un tanque en movimiento. En barcos grandes, a menudo se usa para estabilizar la antena satelital para que los barcos mantengan la comunicación por radio, incluso en mares agitados.
Otro propósito de un giroscopio de fibra óptica es la navegación. Cuando se combinan un sistema de posicionamiento global (GPS) y un giroscopio de fibra óptica, el dispositivo resultante se conoce como un sistema de navegación inercial (INS). Un INS determina la posición de la plataforma, su velocidad y su orientación. Todo, desde automóviles y monorraíles hasta botes y aviones, puede beneficiarse. Incluso algunas naves espaciales y satélites llevan un giroscopio para una navegación precisa.
En comparación con otros tipos de giroscopios, el giroscopio de fibra óptica es más pequeño, más ligero y más duradero. Se compone principalmente de fibra óptica muy ligera; Los giroscopios mecánicos tienen varias piezas de metal montadas en un soporte. Una versión de fibra óptica dura más que los giroscopios mecánicos y de gas porque no tiene piezas giratorias. El tipo de giroscopio de fibra óptica también es muy preciso porque puede detectar cambios tan pequeños como un grado por hora.