Le gyroscope à fibre optique (FOG) est un capteur interférométrique à fibre optique qui a remporté un grand succès commercial. Essentiellement, un FOG est un capteur de vitesse de rotation et de rotation qui se compose généralement de trois anneaux de détection de fibres à maintien de polarisation, chacun correspondant à un degré de liberté souhaité (en termes d'avion : roulis, tangage et lacet).

La conception de base du FOG est une illustration parfaite du principal avantage de l'utilisation de fibres optiques comme éléments de détection optiques intrinsèques ; les fibres optiques ont la capacité de guider et de courber la lumière, confinant ainsi les trajets optiques ultra-longs dans de petits volumes physiques. Ces trajets plus longs amplifient des effets optiques relativement faibles, permettant la fabrication de capteurs très compacts et de haute précision. Un anneau de détection FOG typique se compose de 200 à 5000 mètres de fibre PM, selon les performances de précision requises, qui sont maintenant suffisamment élevées pour défier la précision des gyroscopes laser (les avions Boeing utilisent des gyroscopes laser)

Application du gyroscope à fibre optique ：Guidage tactique des missiles ；Navigation du trafic terrestre ；Applications d'engins spatiaux de précision ；Positionnement par satellite ；Vaisseau spatial, etc.

La fibre optique à maintien de polarisation (PM) est un composant clé des gyroscopes à fibre optique, des appareils qui mesurent la rotation des missiles, des avions, des navires et des satellites. Le développement des fibres à maintien de polarisation a accéléré le développement et l'application des gyroscopes à fibre optique. Il s'agit d'un type de capteur interférométrique dans lequel la différence de phase entre deux trajets lumineux est mesurée.

La fibre monomode standard guide une seule onde de lumière composée de deux composants (X et Y) qui sont guidés uniformément, à condition que la fibre ait une géométrie et des propriétés matérielles parfaites et qu'elle ne soit pas pliée. De petites imperfections telles qu'une légère ovalisation ou des micro-courbures dans la fibre peuvent provoquer une «biréfringence» mineure, entraînant le déplacement des deux composantes de l'onde à des vitesses légèrement différentes. Cette différence de vitesse n'est pas suffisante pour limiter le couplage croisé qui se produit de manière aléatoire entre les 2 composants. Si la lumière polarisée d'un laser est lancée dans une fibre non PM, l'état de polarisation se dégradera au fur et à mesure que le couplage croisé se produit.

En quoi la fibre PM est-elle différente ? La fibre PM est spécialement conçue pour avoir une biréfringence accrue. Il existe plusieurs manières d'induire la biréfringence dans une fibre. OFS utilise la conception « à double tige de contrainte » dans laquelle des tiges de contrainte d'un coefficient de dilatation thermique différent sont insérées dans les côtés opposés de la préforme de fibre pendant la fabrication et créent une contrainte dans la fibre résultant en la création d'axes lents et rapides. Lorsque la lumière polarisée est lancée uniquement dans l'axe lent ou rapide, elle est moins susceptible de se coupler à l'axe opposé même pendant la flexion, de sorte que le couplage croisé est minimisé. D'où le nom « maintien de polarisation » puisque l'état de polarisation d'entrée est maintenu. Et vous avez besoin d'un épisseur de fusion PM pour épisser ces fibres précieuses, comme FSM100P, Shinho S12PM etc.

Les gyroscopes à fibre optique utilisent généralement trois bobines, une pour chaque plan dans lequel une rotation peut se produire. Les bobines de détection peuvent utiliser des centaines voire des milliers de mètres dans chaque bobine. La fibre PM a permis l'utilisation et la croissance des gyroscopes à fibre optique qui sont souvent combinés avec des accéléromètres et des magnétomètres dans les unités de navigation inertielle qui mesurent la vitesse, l'orientation et les forces gravitationnelles d'un engin.

Premier producteur mondial de FOG ：

LITTON, HONEYWELL, LITEF, SIMITH, HITACHI, FIZOPTIKA