ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరో

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ అనేది ఫైబర్ కోణీయ వేగం సెన్సార్, ఇది వివిధ ఫైబర్ ఆప్టిక్ సెన్సార్‌లలో అత్యంత ఆశాజనకమైనది. ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్, రింగ్ లేజర్ గైరోస్కోప్ వంటిది, మెకానికల్ కదిలే భాగాలను కలిగి ఉండదు, వేడెక్కడానికి సమయం ఉండదు, సున్నితమైన త్వరణం, విస్తృత డైనమిక్ పరిధి, డిజిటల్ అవుట్‌పుట్ మరియు చిన్న పరిమాణం వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది. అదనంగా, ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ అధిక ధర మరియు నిరోధించే దృగ్విషయం వంటి రింగ్ లేజర్ గైరోస్కోప్‌ల యొక్క ప్రాణాంతకమైన లోపాలను కూడా అధిగమిస్తుంది. అందువల్ల, ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌లు చాలా దేశాలు విలువైనవి. తక్కువ-ఖచ్చితమైన పౌర ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌లు పశ్చిమ ఐరోపాలో చిన్న బ్యాచ్‌లలో ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి. 1994లో అమెరికన్ గైరోస్కోప్ మార్కెట్‌లో ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌ల అమ్మకాలు 49%కి చేరుకుంటాయని అంచనా వేయబడింది మరియు కేబుల్ గైరోస్కోప్ రెండవ స్థానాన్ని తీసుకుంటుంది (35% విక్రయాలకు సంబంధించినది).

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ యొక్క పని సూత్రం సాగ్నాక్ ప్రభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సాగ్నాక్ ప్రభావం అనేది జడత్వ స్థలానికి సంబంధించి ఒక క్లోజ్డ్-లూప్ ఆప్టికల్ మార్గంలో తిరిగే కాంతి యొక్క సాధారణ సంబంధిత ప్రభావం, అంటే, ఒకే కాంతి మూలం నుండి విడుదలయ్యే సమాన లక్షణాలతో రెండు కాంతి కిరణాలు వ్యతిరేక దిశలలో వ్యాపిస్తాయి. . చివరగా అదే డిటెక్షన్ పాయింట్‌కి విలీనం చేయండి.
క్లోజ్డ్ ఆప్టికల్ మార్గం యొక్క సమతలానికి లంబంగా ఉన్న అక్షం చుట్టూ ఉన్న జడత్వ స్థలానికి సంబంధించి భ్రమణ కోణీయ వేగం ఉంటే, ముందుకు మరియు రివర్స్ దిశలలో కాంతి కిరణాల ద్వారా ప్రయాణించే ఆప్టికల్ మార్గం భిన్నంగా ఉంటుంది, ఫలితంగా ఆప్టికల్ పాత్ తేడా వస్తుంది, మరియు ఆప్టికల్ మార్గం వ్యత్యాసం భ్రమణ కోణీయ వేగానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. . అందువల్ల, ఆప్టికల్ పాత్ తేడా మరియు సంబంధిత దశ వ్యత్యాసం సమాచారం తెలిసినంత వరకు, భ్రమణ కోణీయ వేగాన్ని పొందవచ్చు.

ఎలక్ట్రోమెకానికల్ గైరోస్కోప్ లేదా లేజర్ గైరోస్కోప్‌తో పోలిస్తే, ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంది:
(1) కొన్ని భాగాలు, పరికరం దృఢంగా మరియు స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ప్రభావం మరియు త్వరణానికి బలమైన ప్రతిఘటనను కలిగి ఉంటుంది;
(2) కాయిల్డ్ ఫైబర్ పొడవుగా ఉంటుంది, ఇది లేజర్ గైరోస్కోప్ కంటే అనేక ఆర్డర్‌ల పరిమాణంలో గుర్తించే సున్నితత్వం మరియు రిజల్యూషన్‌ను మెరుగుపరుస్తుంది;
(3) మెకానికల్ ట్రాన్స్మిషన్ భాగాలు లేవు, మరియు దుస్తులు సమస్య లేదు, కాబట్టి ఇది సుదీర్ఘ సేవా జీవితాన్ని కలిగి ఉంటుంది;
(4) ఇంటిగ్రేటెడ్ ఆప్టికల్ సర్క్యూట్ టెక్నాలజీని స్వీకరించడం సులభం, సిగ్నల్ స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ఇది నేరుగా డిజిటల్ అవుట్‌పుట్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది మరియు కంప్యూటర్ ఇంటర్‌ఫేస్‌తో కనెక్ట్ చేయబడుతుంది;
(5) ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క పొడవు లేదా కాయిల్‌లో కాంతి యొక్క చక్రీయ ప్రచారం సంఖ్యను మార్చడం ద్వారా, విభిన్న ఖచ్చితత్వాలను సాధించవచ్చు మరియు విస్తృత డైనమిక్ పరిధిని సాధించవచ్చు;
(6) పొందికైన పుంజం ఒక చిన్న ప్రచార సమయాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి సూత్రప్రాయంగా దీనిని ముందుగా వేడి చేయకుండా తక్షణమే ప్రారంభించవచ్చు;
(7) ఇది వివిధ జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌ల సెన్సార్‌లను రూపొందించడానికి రింగ్ లేజర్ గైరోస్కోప్‌తో కలిసి ఉపయోగించవచ్చు, ముఖ్యంగా స్ట్రాప్-డౌన్ ఇనర్షియల్ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌ల సెన్సార్‌లు;
(8) సాధారణ నిర్మాణం, తక్కువ ధర, చిన్న పరిమాణం మరియు తక్కువ బరువు.

వర్గీకరణ
పని సూత్రం ప్రకారం:
ఇంటర్‌ఫెరోమెట్రిక్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌లు (I-FOG), మొదటి తరం ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌లు ప్రస్తుతం అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఇది SAGNAC ప్రభావాన్ని మెరుగుపరచడానికి మల్టీ-టర్న్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ కాయిల్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. మల్టీ-టర్న్ సింగిల్-మోడ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ కాయిల్‌తో కూడిన డ్యూయల్-బీమ్ టొరాయిడల్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్ అధిక ఖచ్చితత్వాన్ని అందిస్తుంది మరియు అనివార్యంగా మొత్తం నిర్మాణాన్ని మరింత క్లిష్టతరం చేస్తుంది;
రెసొనెంట్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ (R-FOG) అనేది రెండవ తరం ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్. ఇది SAGNAC ప్రభావాన్ని మెరుగుపరచడానికి మరియు ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి చక్రీయ ప్రచారాన్ని మెరుగుపరచడానికి రింగ్ రెసొనేటర్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. అందువల్ల, ఇది చిన్న ఫైబర్‌లను ఉపయోగించవచ్చు. ప్రతిధ్వనించే కుహరం యొక్క ప్రతిధ్వని ప్రభావాన్ని మెరుగుపరచడానికి R-FOG ఒక బలమైన పొందికైన కాంతి మూలాన్ని ఉపయోగించాలి, అయితే బలమైన పొందికైన కాంతి మూలం అనేక పరాన్నజీవి ప్రభావాలను కూడా తెస్తుంది. ఈ పరాన్నజీవుల ప్రభావాలను ఎలా తొలగించాలి అనేది ప్రస్తుతం ప్రధాన సాంకేతిక అడ్డంకి.
స్టిమ్యులేటెడ్ బ్రిల్లౌయిన్ స్కాటరింగ్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ (B-FOG), మూడవ తరం ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ మునుపటి రెండు తరాలతో పోలిస్తే మెరుగుపడింది మరియు ఇది ఇప్పటికీ సైద్ధాంతిక పరిశోధన దశలోనే ఉంది.
ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క కూర్పు ప్రకారం: ఇంటిగ్రేటెడ్ ఆప్టికల్ రకం మరియు ఆల్-ఫైబర్ రకం ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్.
నిర్మాణం ప్రకారం: సింగిల్-యాక్సిస్ మరియు మల్టీ-యాక్సిస్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌లు.
లూప్ రకం ద్వారా: ఓపెన్ లూప్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ మరియు క్లోజ్డ్ లూప్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్.

1976లో ప్రవేశపెట్టినప్పటి నుండి, ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ బాగా అభివృద్ధి చేయబడింది. అయినప్పటికీ, ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ ఇప్పటికీ సాంకేతిక సమస్యల శ్రేణిని కలిగి ఉంది, ఈ సమస్యలు ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు స్థిరత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి మరియు తద్వారా దాని విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలను పరిమితం చేస్తాయి. ప్రధానంగా వీటిని కలిగి ఉంటుంది:
(1) ఉష్ణోగ్రత ట్రాన్సియెంట్స్ ప్రభావం. సిద్ధాంతపరంగా, రింగ్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్‌లోని రెండు బ్యాక్-ప్రొపగేటెడ్ లైట్ పాత్‌లు సమాన పొడవును కలిగి ఉంటాయి, అయితే సిస్టమ్ కాలక్రమేణా మారనప్పుడు మాత్రమే ఇది ఖచ్చితంగా నిజం. దశ లోపం మరియు భ్రమణ రేటు కొలత విలువ యొక్క డ్రిఫ్ట్ ఉష్ణోగ్రత యొక్క సమయ ఉత్పన్నానికి అనులోమానుపాతంలో ఉన్నాయని ప్రయోగాలు చూపిస్తున్నాయి. ఇది చాలా హానికరం, ముఖ్యంగా సన్నాహక కాలంలో.
(2) కంపనం యొక్క ప్రభావం. వైబ్రేషన్ కొలతను కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. కాయిల్ యొక్క మంచి దృఢత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి తగిన ప్యాకేజింగ్ తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి. ప్రతిధ్వనిని నిరోధించడానికి అంతర్గత మెకానికల్ డిజైన్ చాలా సహేతుకంగా ఉండాలి.
(3) ధ్రువణ ప్రభావం. ఈ రోజుల్లో, అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే సింగిల్-మోడ్ ఫైబర్ డ్యూయల్ పోలరైజేషన్ మోడ్ ఫైబర్. ఫైబర్ యొక్క బైర్‌ఫ్రింగెన్స్ పరాన్నజీవి దశ వ్యత్యాసాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, కాబట్టి ధ్రువణ వడపోత అవసరం. డిపోలరైజేషన్ ఫైబర్ ధ్రువణాన్ని అణిచివేస్తుంది, అయితే ఇది ధర పెరుగుదలకు దారి తీస్తుంది.
టాప్ యొక్క పనితీరును మెరుగుపరచడానికి. వివిధ పరిష్కారాలను ప్రతిపాదించారు. ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ యొక్క భాగాల మెరుగుదల మరియు సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ పద్ధతుల మెరుగుదలతో సహా.