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光学陀螺仪传感器-萨格纳克效应与角速度测量.docx
资料介绍
光学传感器中的光学陀螺仪技术
一、引言
光学陀螺仪利用萨格纳克效应测量角速度，在惯性导航、姿态控制和稳定平台中具有不可替代的地位。光纤陀螺仪和环形激光陀螺仪是两类主流的光学陀螺仪，具有无运动部件、启动快、寿命长和精度高等优势。2026年，全球光学陀螺仪市场规模超过40亿美元，在航空航天、航海导航和无人系统中应用广泛。
二、光学陀螺仪原理
萨格纳克效应是光学陀螺仪的核心物理原理。当光在环形光路中沿顺时针和逆时针方向传播时，如果环形光路发生旋转，两束光之间的光程差与旋转角速度成正比。通过检测两束光之间的相位差，可精确测量角速度。
光纤陀螺仪利用光纤环代替自由空间光路，在数公里长的光纤中传播，大幅提高了检测灵敏度。环形激光陀螺仪利用激光器本身作为环形谐振腔，在激光振荡过程中检测两束反向传播光的频率差。
三、光纤陀螺仪技术
干涉型光纤陀螺仪利用光纤环中的萨格纳克效应，通过检测干涉光强变化测量角速度。IFOG的精度取决于光纤环长度和直径，高精度FOG的光纤环长度可达数公里，漂移率低于0.001°/h。
谐振型光纤陀螺仪利用光纤环形谐振器中反向传播光的谐振频率差，RFOG的尺寸更小，在中等精度应用中具有优势。
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| 1226-光学陀螺仪传感器-萨格纳克效应与角速度测量.docx | 37K |
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