激光陀螺儀的工作原理_激光陀螺儀的應(yīng)用

激光陀螺儀的工作原理

激光陀螺儀的原理是利用光程差來測量旋轉(zhuǎn)角速度（ Sagnac 效應(yīng)）。在閉合光路中，由一光源發(fā)出的沿順時針方向和反時針方向傳輸?shù)膬墒夂凸飧缮?，利?a target="_blank">檢測相位差或干涉條紋的變化，就可以測出閉合光路旋轉(zhuǎn)角速度。

激光陀螺儀的基本元件是環(huán)形激光器，環(huán)形激光器由三角形或正方形的石英制成的閉合光路組成，內(nèi)有一個或幾個裝有混合氣體（氦氖氣體）的管子，兩個不透明的反射鏡和一個半透明鏡。用高頻電源或直流電源激發(fā)混合氣體，產(chǎn)生單色激光。為維持回路諧振，回路的周長應(yīng)為光波波長的整數(shù)倍。用半透明鏡將激光導(dǎo)出回路，經(jīng)反射鏡使兩束相反傳輸?shù)募す飧缮妫ㄟ^光電探測器和電路輸入與輸出角度成比例的數(shù)字信號。

激光陀螺儀的應(yīng)用

現(xiàn)代社會，離不開衛(wèi)星導(dǎo)航。一旦導(dǎo)航衛(wèi)星被摧毀，后果不堪設(shè)想?？杉幢闳绱耍瑧?zhàn)場也不會沉寂——裝有自主導(dǎo)航系統(tǒng)的高新武器火力，依然能擊中既定目標(biāo)！

這精確打擊的背后，離不開一個叫“激光陀螺”的核心器件。它可廣泛用于航空、航天、航海等領(lǐng)域高精度慣性導(dǎo)航。

在1963年的時候，美國斯佩里公司研制出世界上第一臺環(huán)形激光陀螺試驗裝置，該裝置的正方形光路邊長為1m，可測量旋轉(zhuǎn)速率，自此以后，激光陀成為了現(xiàn)代航空，航海，航天和國防工業(yè)中廣泛使用的一種載體的慣性導(dǎo)航及制導(dǎo)儀器，是航空、航海及太空導(dǎo)航系統(tǒng)中判斷方位的主要依據(jù)。

激光陀螺與傳統(tǒng)的機電陀螺相比，最大的特點是不需要轉(zhuǎn)動部件，所以耐沖擊力強，堅固可靠，使用壽命較長。由于接通電源就能產(chǎn)生激光，所以不存在怠速反應(yīng)，啟動時間短，而且運行過程中的穩(wěn)定性好，抗干擾能力無限，迄今為止沒有任何一種方式可以遠距離干擾陀螺儀的工作。

激光陀螺的結(jié)構(gòu)十分簡單，功耗很小，易于維護，造價低廉。最重要的一點，就是激光陀螺能夠直接輸出數(shù)字化控制信號，而不是像以前那樣先輸出模擬信號，再將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。能夠直接輸出數(shù)字信號，就能夠直接與計算機系統(tǒng)相連，這對于實現(xiàn)自動化或智能化控制非常重要， 另外，陀螺儀還可以在地下，水下，封閉空間內(nèi)使用。

激光陀螺是所有國家都想要掌握的高精尖科技，激光陀螺雖然結(jié)構(gòu)簡單，組成激光陀螺的基本元器件有氦氖激光器，全反射鏡，半透半反射鏡，但是想要掌握，難度卻非常高，它集成了光、電、機、材料等諸多領(lǐng)域尖端技術(shù)。它不僅是一個全新的領(lǐng)域，更是一個世界性難題。

激光陀螺儀是高端的陀螺儀產(chǎn)品，目前主要用在軍用飛機、導(dǎo)彈、軍艦、民用航空、遠洋船舶和軌道交通領(lǐng)域，它的替代品是光纖陀螺儀和MEMS陀螺儀。由于激光陀螺儀產(chǎn)品精度更高、穩(wěn)定性更好，因此在高端領(lǐng)域激光陀螺儀很難被替代。

激光陀螺儀中的環(huán)氧樹脂膠：

Epo-tek 353ND、H20E 、377 、302-3M在激光陀螺儀中都有著廣泛使用。H20E：信號屏蔽、導(dǎo)電粘接；353ND/377：柔性電路結(jié)構(gòu)保護粘接、超高真空密封粘接；302-3M：密封粘接，低溫固化、密封防潮 這些膠水都符合NASA低溢氣。

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