激光陀螺及其典型应用

激光陀螺是基于Siignac效应来测量角速度的光学仪表。所谓Sagnac效应是指,在任意形状的闭合光路中,从某观察点发出的一对光波沿相反方向运行一周后再次回到该观察点时,这对反向运行光波所经历的光程将由于闭合光路相对于惯性空间的旋转而不同,光程差与闭合光路的转动角速率成正比。激光陀螺的基本元件是环形激光器,与通常的直腔或折叠腔激光器的主要区别在于它是一种行波激光器,沿环形谐振腔顺时针和逆时针运行的激光能够以不同的频率独立振荡。激光的谐振条件要求腔长为激光波长的整数倍,因此Sagnac效应所导致的光程差转换成反向运行激光的频率差,该频差与环形激光器相对惯性空间转动的角速率成正比。通过测量激光陀螺瞬时的频差或一段时间内拍频振荡周期数,即可实现角速率或角度的高精度测量。