Un giroscopio de fibra óptica ( FOG ) detecta cambios de orientación mediante el efecto Sagnac , realizando así la función de un giroscopio mecánico . Sin embargo, su principio de funcionamiento se basa en la interferencia de la luz que ha pasado a través de una bobina de fibra óptica , que puede tener una longitud de hasta 5 kilómetros (3 millas).
Se inyectan dos rayos de láser en la misma fibra pero en direcciones opuestas. Debido al efecto Sagnac , el haz que viaja en contra de la rotación experimenta un retardo de trayectoria ligeramente más corto que el otro haz. El cambio de fase diferencial resultante se mide mediante interferometría, traduciendo así un componente de la velocidad angular en un cambio del patrón de interferencia que se mide fotométricamente.
La óptica de división del haz divide la luz de un diodo láser (u otra fuente de luz láser) en dos ondas que se propagan en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario a las agujas del reloj a través de una bobina que consta de muchas vueltas de fibra óptica. La intensidad del efecto Sagnac depende del área efectiva del camino óptico cerrado: ésta no es simplemente el área geométrica del bucle, sino que también aumenta con el número de vueltas de la bobina. El FOG fue propuesto por primera vez por Vali y Shorthill [1] en 1976. El desarrollo tanto del tipo de interferómetro pasivo de FOG, o IFOG, como de un concepto más nuevo, el resonador de anillo pasivo FOG, o RFOG, está en marcha en muchas empresas y establecimientos de todo el mundo. . [2]
Un FOG proporciona información de velocidad de rotación extremadamente precisa, en parte debido a su falta de sensibilidad del eje transversal a la vibración, la aceleración y los golpes. A diferencia del clásico giroscopio de masa giratoria o los giroscopios resonantes/mecánicos, el FOG no tiene partes móviles y no depende de la resistencia inercial al movimiento. Por tanto, el FOG es una excelente alternativa al giroscopio mecánico. Debido a su confiabilidad intrínseca y larga vida útil, los FOG se utilizan para aplicaciones espaciales de alto rendimiento [3] y sistemas militares de navegación inercial.
El FOG normalmente muestra una resolución más alta que un giroscopio láser de anillo . [ cita necesaria ]
Los FOG se implementan tanto en configuraciones de bucle abierto como de bucle cerrado .
Como todas las demás tecnologías de giroscopio y dependiendo del diseño detallado de FOG, los FOG pueden requerir una calibración inicial (determinando qué indicación corresponde a la velocidad angular cero).
Algunos diseños FOG son algo sensibles a las vibraciones. [4] Sin embargo, cuando se combina con acelerómetros y FOG de múltiples ejes y se hibrida con datos del Sistema Global de Navegación por Satélite ( GNSS ), el impacto se mitiga, lo que hace que los sistemas FOG sean adecuados para entornos de alto impacto, incluidos los sistemas de apuntamiento de armas para obuses de 105 mm y 155 mm.