激光陀螺仪的工作原理_激光陀螺仪的应用

激光陀螺仪的工作原理

激光陀螺仪的原理是利用光程差来测量旋转角速度（ Sagnac 效应）。在闭合光路中，由一光源发出的沿顺时针方向和反时针方向传输的两束光和光干涉，利用检测相位差或干涉条纹的变化，就可以测出闭合光路旋转角速度。

激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，环形激光器由三角形或正方形的石英制成的闭合光路组成，内有一个或几个装有混合气体（氦氖气体）的管子，两个不透明的反射镜和一个半透明镜。用高频电源或直流电源激发混合气体，产生单色激光。为维持回路谐振，回路的周长应为光波波长的整数倍。用半透明镜将激光导出回路，经反射镜使两束相反传输的激光干涉，通过光电探测器和电路输入与输出角度成比例的数字信号。

激光陀螺仪的应用

现代社会，离不开卫星导航。一旦导航卫星被摧毁，后果不堪设想。可即便如此，战场也不会沉寂——装有自主导航系统的高新武器火力，依然能击中既定目标！

这精确打击的背后，离不开一个叫“激光陀螺”的核心器件。它可广泛用于航空、航天、航海等领域高精度惯性导航。

在1963年的时候，美国斯佩里公司研制出世界上第一台环形激光陀螺试验装置，该装置的正方形光路边长为1m，可测量旋转速率，自此以后，激光陀成为了现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种载体的惯性导航及制导仪器，是航空、航海及太空导航系统中判断方位的主要依据。

激光陀螺与传统的机电陀螺相比，最大的特点是不需要转动部件，所以耐冲击力强，坚固可靠，使用寿命较长。由于接通电源就能产生激光，所以不存在怠速反应，启动时间短，而且运行过程中的稳定性好，抗干扰能力无限，迄今为止没有任何一种方式可以远距离干扰陀螺仪的工作。

激光陀螺的结构十分简单，功耗很小，易于维护，造价低廉。最重要的一点，就是激光陀螺能够直接输出数字化控制信号，而不是像以前那样先输出模拟信号，再将其转换为数字信号。能够直接输出数字信号，就能够直接与计算机系统相连，这对于实现自动化或智能化控制非常重要， 另外，陀螺仪还可以在地下，水下，封闭空间内使用。

激光陀螺是所有国家都想要掌握的高精尖科技，激光陀螺虽然结构简单，组成激光陀螺的基本元器件有氦氖激光器，全反射镜，半透半反射镜，但是想要掌握，难度却非常高，它集成了光、电、机、材料等诸多领域尖端技术。它不仅是一个全新的领域，更是一个世界性难题。

激光陀螺仪是高端的陀螺仪产品，目前主要用在军用飞机、导弹、军舰、民用航空、远洋船舶和轨道交通领域，它的替代品是光纤陀螺仪和MEMS陀螺仪。由于激光陀螺仪产品精度更高、稳定性更好，因此在高端领域激光陀螺仪很难被替代。

激光陀螺仪中的环氧树脂胶：

Epo-tek 353ND、H20E 、377 、302-3M在激光陀螺仪中都有着广泛使用。H20E：信号屏蔽、导电粘接；353ND/377：柔性电路结构保护粘接、超高真空密封粘接；302-3M：密封粘接，低温固化、密封防潮 这些胶水都符合NASA低溢气。

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