Sagnac efektini içeren optik tabanlı jiroskoplar ekonomik, sağlam ve güvenilir performans sunar.
Dönen bir rotorun momentumunu temel alan geleneksel jiroskoplar, yönlendirme ve yönlendirme verilerinin gerekli olduğu çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Zamanla test edilmiş ve iyi anlaşılmış olmalarına rağmen, bu mekanik cihazlar şok ve titreşimden kaynaklanan hasarlara karşı hassastır ve eksenler arası hızlanma duyarlılığı sergiler. Daha düşük maliyetli versiyonlar da güvenilirlik sorunları yaşayabilir. Bu sorunları çözmek amacıyla mühendisler, halka lazer jiroskopları (RLG'ler), fiberoptik jiroskoplar (FOG'ler) ve Coriolis titreşimli jiroskoplar (CVG'ler) gibi alternatif teknolojiler geliştirdiler.
Hem RLG hem de FOG, 1913'te keşfedilen Sagnac etkisini kullanır. Bir Sagnac interferometresinde, iki ışık ışını bir halka konfigürasyonunu zıt yönlerde geçer. İnterferometrenin döndürülmesi, ışınlardan birinin kat ettiği optik yolu etkili bir şekilde kısaltırken diğerini uzatır. İki ışın tarafından üretilen girişim deseni, açısal dönüş hızıyla orantılı bir saçak kayması gösterir.
Halka lazer jiroskopları artık uçaklara yönelik ataletsel navigasyon sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. RLG'ler yüksek vakum ve hassas ayna teknolojisi gerektirdiğinden, maliyet sorunları robotik, stabilizasyon ve kara navigasyonu gibi alt düzey uygulamalara nüfuz etmelerini sınırladı.
Fiberoptik jiroskoplar
FOG'lar, özel amaçlı bir optik fiber bobini kullanarak, RLG'lerle aynı görevleri çok daha düşük maliyetle gerçekleştirir. Çalışmanın fiziksel prensibi Doppler etkisine benzer, ancak bu örnekte karşıt yayılan iki ışık huzmesi arasındaki faz kaymasının belirlenmesini içerir.
İnterferometrik fiber optik jiroskoplar kapalı döngü veya açık döngü olarak yapılandırılabilir, ancak ilkinin maliyeti şu anda onu aviyonik ve ataletsel navigasyon dereceli uygulamalarla sınırlamaktadır. Açık döngü konfigürasyonu, tümü tek modlu, polarizasyonu koruyan optik fiberden yapılmış bir fiber bobin, bir veya iki yönlü kuplör ve bir polarizörden oluşur. Buna ek olarak sistem, karşılıklı olmayan bir faz modülasyonu uygulamak için bir optik kaynak ve dedektör ile fiber bobinin bir ucunun küçük bir uzunluğuna sarılmış bir piezoelektrik (PZT) cihaz gerektirir.