激光陀螺仪(laser gyroscope),是应用激光技术而做成的测量转动角速度的一种惯性器件。[1]激光陀螺仪的原理是利用光程差来测量旋转角速度(即Sagnac效应),[3]主要由环形谐振腔体、反射镜、增益介质和读出机构相关的 电子线路组成。[4] 1960年,激光在世界上首次出现。1962年,美、英、法、苏几乎同时开始研制用激光来探测角度变化的仪器,称之为激光陀螺仪。1963年2月,美国研制出世界上第一台激光陀螺试验室样机。[3]20世纪70年代,出现了可用于惯性导航系统中的激光陀螺仪。[1]1984年,美国激光陀螺的发展基本成熟,进入批量化生产阶段。[3]
激光陀螺已经广泛应用于海、陆、空、天等军用和民用领域,成为惯性导航与制导等系统的理想传感元件。[3]研究表明,通过增大激光陀螺的尺寸可显著提高精度,用超大激光陀螺可以观察微小的地震效应、固体地面潮汐效应,还有望用来测量引力波等几种相对论效应。[2] 历史沿革
1913年,法国物理学家M.萨奈克(M.Sagnac)提出了采用环形光路干涉测量角度速度的原理,被称为萨奈克效应。但限于当时的技术水平,这种光学干涉仪在精度上距离实用较远。[1]1960年,激光在世界上首次出现。1962年,美、英、法、苏几乎同时开始酝酿研制用激光来探测角度变化的仪器,称之为激光陀螺仪。1963年2月,美国Sperry公司用环形激光器感测旋转速率获得成功,研制出世界上第一台激光陀螺试验室样机。[3]20世纪70年代,激光技术的飞速发展推动了激光陀螺仪的发展,出现了可用于惯性导航系统中的激光陀螺仪。[1]经过20多年理论研究与关键技术方面的艰苦攻关,1984年,Honeywell公司的激光陀螺开始在飞机上大量使用,标志着美国激光陀螺的发展基本成熟,进人批量化生产阶段。[3]