Волоконный оптический гироскоп (ВОГ) и волоконный оптический акселерометр
(BOA) - новые оптико-электронные приборы, разработка которых стала возможной с
развитием и совершенствованием элементной базы квантовой электроники.
Перспективность применения этих приборов как датчиков первичной информации в
системах навигации, управления и стабилизации подвижных объектов несомненна.
Особенно это относится к ВОГ, поэтому основное содержание настоящей главы
посвящено именно ВОГ. Главными элементами ВОГ являются излучатель, фотоприемник
и многовитковый замкнутый контур из одномодового диэлектрического световода с
малым затуханием - так называемый интерферометр Саньяка. Достоинством
интерферометра Саньяка является возможность реализовать с его помощью точные
интерферометрические измерения фазы оптического излучения.
Это свойство и явилось стимулирующим началом в разработке ВОГ - прибора,
регистрирующего угловую скорость объекта по интерферометрическому измерению фазы
оптического излучения. Перечислим важнейшие особенности ВОГ, определяющие
возможности его применения в качестве чувствительного элемента в системах
управления и стабилизации: потенциально высокая чувствительность (точность)
прибора, квантовый предел которой составляет менее 0,001 °/ч; большой
динамический диапазон измеряемых угловых скоростей (диапазон 1 °/ч...300 °/с
можно перекрыть одним прибором); твердотельность исполнения конструкции, малые
размеры и масса (в перспективе - возможность разработки ВОГ полностью на
интегральных оптических и электронных схемах); очень малое потребление энергии;
относительная простота технологии, низкая стоимость производства и
конструирования (при массовом производстве и использовании элементной базы
световодных систем связи); отсутствие быстровращающихся механических роторов и
подшипников (по сравнению с механическим гироскопом); очень малое время выхода
на рабочий режим, так как не затрачивается время на раскрутку ротора;
нечувствительность к внешним электромагнитным излучениям и проникающей радиации,
кроме того, нечувствительность к механическим перегрузкам.