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रिंग लेजर जाइरोस्कोप कैसे काम करता है?

2023-01-12

जाइरोस्कोप को आमतौर पर लेजर गायरोस, फाइबर ऑप्टिक गायरोस, माइक्रोमैकेनिकल गायरोस और पीजोइलेक्ट्रिक गायरोस के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। ये इलेक्ट्रॉनिक जाइरोस्कोप हैं जिन्हें जीपीएस, रिलक्टेंस चिप्स और एक्सेलेरोमीटर के साथ जड़त्वीय नेविगेशन नियंत्रण प्रणाली में बनाया जा सकता है।
आधुनिक फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप में इंटरफेरेंस गायरोस्कोप और रेज़ोनेंट गायरोस्कोप शामिल हैं, दोनों को सेग्निक के सिद्धांत के अनुसार विकसित किया गया था। सेग्निक के सिद्धांत का सार यह है: जब एक प्रकाश किरण एक वृत्ताकार चैनल के माध्यम से यात्रा करता है, यदि चैनल में एक घूर्णी गति होती है, तो बीम को उस दिशा में यात्रा करने में अधिक समय लगता है जिस दिशा में चैनल घूम रहा है, उस दिशा में यात्रा करने में जितना समय लगता है। उल्टी दिशा।
कहने का तात्पर्य यह है कि जैसे-जैसे ऑप्टिकल लूप घूमता है, ऑप्टिकल लूप का ऑप्टिकल पथ लूप के ऑप्टिकल पथ के सापेक्ष अलग-अलग दिशाओं में बदल जाता है। ऑप्टिकल पथ में इस परिवर्तन का उपयोग करके, यदि लूप की रोटेशन गति को मापने के लिए अलग-अलग दिशाओं में आगे बढ़ने वाले प्रकाश के बीच हस्तक्षेप उत्पन्न होता है, तो इंटरफेरेंस टाइप फाइबर जाइरोस्कोप का निर्माण किया जा सकता है। यदि लूप में घूमने वाले प्रकाश के बीच हस्तक्षेप को लूप के ऑप्टिकल पथ में इस परिवर्तन का उपयोग करके महसूस किया जाता है, अर्थात, ऑप्टिकल फाइबर लूप की अनुनाद आवृत्ति को समायोजित करके और फिर लूप की रोटेशन गति को मापकर, आप बना सकते हैं गुंजयमान फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप।
रिंग लेजर जाइरोस्कोप का सिद्धांत घूर्णी कोणीय वेग (सग्नाक प्रभाव) को मापने के लिए ऑप्टिकल पथ अंतर का उपयोग करना है। बंद ऑप्टिकल पथ में, बंद ऑप्टिकल पथ के रोटेशन कोणीय वेग को चरण अंतर या हस्तक्षेप फ्रिंज के परिवर्तन का पता लगाकर मापा जा सकता है जब प्रकाश के दो बीम एक ही प्रकाश स्रोत से दक्षिणावर्त और वामावर्त प्रेषित होते हैं। लेजर जाइरोस्कोप का मूल घटक एक रिंग लेजर है। रिंग लेजर में त्रिकोणीय या चौकोर क्वार्ट्ज से बना एक बंद ऑप्टिकल पथ होता है, जिसमें एक या एक से अधिक ट्यूब होते हैं जिनमें गैसों (हीलियम-नियॉन गैस), दो अपारदर्शी दर्पण और एक अर्ध-पारदर्शी दर्पण का मिश्रण होता है। गैसों का मिश्रण एक उच्च आवृत्ति बिजली की आपूर्ति या डीसी बिजली की आपूर्ति से एक रंगीन लेजर का उत्पादन करने के लिए उत्तेजित होता है। लूप अनुनाद को बनाए रखने के लिए, लूप परिधि प्रकाश तरंग के तरंग दैर्ध्य का एक अभिन्न अंग होना चाहिए। एक अर्ध-पारदर्शी दर्पण का उपयोग लेजर को लूप में निर्यात करने के लिए किया जाता है, दर्पण के माध्यम से फोटोडेटेक्टर और सर्किट इनपुट और डिजिटल सिग्नल के आनुपातिक आउटपुट कोण के माध्यम से दो विपरीत संचरित लेजर हस्तक्षेप करने के लिए।