ژیروسکوپ نوری یا اپتیکی

ژیروسکوپ نوری یا اپتیکی چیست؟
ژیروسکوپ های نوری، بدون قطعات متحرک، در هواپیماهای جت تجاری، موشک های تقویت کننده یا بوستر و ماهواره های در حال چرخش استفاده می شوند.

چنین دستگاه هایی بر اساس اثر «سایناک» (Sagnac) ساخته شده اند و اولین بار توسط دانشمند فرانسوی «جرجز سایناک» (Georges Sagnac) در سال 1913 به جامعه معرفی شدند.

در چیزی که سایناک ارائه داد، یک پرتو نوری به شکلی تقسیم شد که بخشی در جهت عقربه های ساعت و بخشی در جهت خلاف جهت عقربه های ساعت در اطراف یک سکوی چرخشی حرکت می کرد.

اگر چه هر دو پرتو در یک حلقه بسته حرکت می کردند، اما پرتویی که در جهت چرخش سکو حرکت می کرد، کمی بعد از اینکه پرتوی مخالف چرخش حرکت سکو به نقطه آغازین بازگشت، به نقطه مبداء بازگشت. در نتیجه یک الگوی تداخل متناوب (نوارهای متناوب روشن و تاریک) تشخیص داده شد که بستگی به میزان دقیق چرخش صفحه گردان دارد.

ژیروسکوپ های مورد استفاده از اثر سایناک در دهه 1960 و پس از اختراع لیزر و توسعه فیبر نوری شروع به تکامل و پیشرفت کردند. در ژیروسکوپ لیزری حلقه ای، پرتوهای لیزر منحرف و تقسیم شده و سپس از طریق سه حلقه توخالی عمود بر هم متصل به وسیله نقلیه در مسیرهای مخالف هدایت می شوند.

در واقع حلقه ها معمولاً مثلث، مربع یا مستطیل هستند که از گازهای بی اثر پر شده اند و از طریق آن ها پرتوها بر روی آینه منعکس می شوند. همان طور که وسیله نقلیه حرکت چرخشی یا گام برداشتن را انجام می دهد، الگوهای تداخلی ایجاد شده در حلقه های مربوط به ژیروسکوپ توسط سلول های فوتوالکتریک اندازه گیری می شوند.

سپس الگوهای هر سه حلقه به منظور تعیین میزان چرخش جسم در سه بعد به صورت عددی یکپارچه می شوند. نوع دیگر ژیروسکوپ نوری ژیروسکوپ فیبر نوری است که از لوله ها و آینه های توخالی استفاده می کند و نور را از طریق الیاف نازکی که محکم در اطراف یک قرقره کوچک پیچیده شده است عبور می دهد.