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激光陀螺儀的工作原理_激光陀螺儀的應用

姚小熊27 ? 來源:百度知道.通泰化學 ? 作者:百度知道.通泰化學 ? 2021-02-01 14:13 ? 次閱讀

激光陀螺儀工作原理

激光陀螺儀的原理是利用光程差來測量旋轉角速度( Sagnac 效應)。在閉合光路中,由一光源發出的沿順時針方向和反時針方向傳輸的兩束光和光干涉,利用檢測相位差或干涉條紋的變化,就可以測出閉合光路旋轉角速度。

激光陀螺儀的基本元件是環形激光器,環形激光器由三角形或正方形的石英制成的閉合光路組成,內有一個或幾個裝有混合氣體(氦氖氣體)的管子,兩個不透明的反射鏡和一個半透明鏡。用高頻電源或直流電源激發混合氣體,產生單色激光。為維持回路諧振,回路的周長應為光波波長的整數倍。用半透明鏡將激光導出回路,經反射鏡使兩束相反傳輸的激光干涉,通過光電探測器和電路輸入與輸出角度成比例的數字信號

激光陀螺儀的應用

現代社會,離不開衛星導航。一旦導航衛星被摧毀,后果不堪設想??杉幢闳绱?,戰場也不會沉寂——裝有自主導航系統的高新武器火力,依然能擊中既定目標!

這精確打擊的背后,離不開一個叫“激光陀螺”的核心器件。它可廣泛用于航空、航天、航海等領域高精度慣性導航。

在1963年的時候,美國斯佩里公司研制出世界上第一臺環形激光陀螺試驗裝置,該裝置的正方形光路邊長為1m,可測量旋轉速率,自此以后,激光陀成為了現代航空,航海,航天和國防工業中廣泛使用的一種載體的慣性導航及制導儀器,是航空、航海及太空導航系統中判斷方位的主要依據。

激光陀螺與傳統的機電陀螺相比,最大的特點是不需要轉動部件,所以耐沖擊力強,堅固可靠,使用壽命較長。由于接通電源就能產生激光,所以不存在怠速反應,啟動時間短,而且運行過程中的穩定性好,抗干擾能力無限,迄今為止沒有任何一種方式可以遠距離干擾陀螺儀的工作。

激光陀螺的結構十分簡單,功耗很小,易于維護,造價低廉。最重要的一點,就是激光陀螺能夠直接輸出數字化控制信號,而不是像以前那樣先輸出模擬信號,再將其轉換為數字信號。能夠直接輸出數字信號,就能夠直接與計算機系統相連,這對于實現自動化或智能化控制非常重要, 另外,陀螺儀還可以在地下,水下,封閉空間內使用。

激光陀螺是所有國家都想要掌握的高精尖科技,激光陀螺雖然結構簡單,組成激光陀螺的基本元器件有氦氖激光器,全反射鏡,半透半反射鏡,但是想要掌握,難度卻非常高,它集成了光、電、機、材料等諸多領域尖端技術。它不僅是一個全新的領域,更是一個世界性難題。

激光陀螺儀是高端的陀螺儀產品,目前主要用在軍用飛機、導彈、軍艦、民用航空、遠洋船舶和軌道交通領域,它的替代品是光纖陀螺儀和MEMS陀螺儀。由于激光陀螺儀產品精度更高、穩定性更好,因此在高端領域激光陀螺儀很難被替代。

激光陀螺儀中的環氧樹脂膠:

Epo-tek 353ND、H20E 、377 、302-3M在激光陀螺儀中都有著廣泛使用。H20E:信號屏蔽、導電粘接;353ND/377:柔性電路結構保護粘接、超高真空密封粘接;302-3M:密封粘接,低溫固化、密封防潮 這些膠水都符合NASA低溢氣。

責任編輯:YYX

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