El giroscopio de fibra óptica (FOG) es un sensor interferométrico de fibra óptica que ha logrado un gran éxito comercial. Esencialmente, un FOG es un sensor de rotación y velocidad de rotación que generalmente consta de tres anillos de detección de fibras que mantienen la polarización, cada una de las cuales corresponde a un grado de libertad deseado (en términos de aeronaves: balanceo, cabeceo y guiñada).

El diseño básico del FOG es una ilustración perfecta del principal beneficio de usar fibras ópticas como elementos sensores ópticos intrínsecos; Las fibras ópticas tienen la capacidad de guiar y desviar la luz, confinando así caminos ópticos ultralargos en pequeños volúmenes físicos. Estas longitudes de trayectoria más largas amplifican los efectos ópticos relativamente débiles, lo que permite la fabricación de sensores muy compactos y de alta precisión. Un anillo de detección FOG típico consta de 200 a 5000 metros de fibra PM, según el rendimiento de precisión requerido, que ahora es lo suficientemente alto como para desafiar la precisión de los giroscopios láser (los aviones Boeing usan giroscopios láser)

Aplicación del giroscopio de fibra óptica : guía de misiles tácticos ; navegación de tráfico terrestre ; aplicaciones de naves espaciales de precisión ; posicionamiento satelital ; naves espaciales, etc.

La fibra óptica de mantenimiento de polarización (PM) es un componente clave de los giroscopios de fibra óptica, dispositivos que miden la rotación en misiles, aeronaves, barcos y satélites. El desarrollo de las fibras que mantienen la polarización ha acelerado el desarrollo y la aplicación de los giroscopios de fibra óptica. Son un tipo de sensor interferométrico en el que se mide la diferencia de fase entre dos trayectorias de luz.

La fibra monomodo estándar guía una sola onda de luz formada por dos componentes (X e Y) que se guían de manera uniforme, siempre que la fibra tenga una geometría y propiedades materiales perfectas y no esté doblada. Las pequeñas imperfecciones, como una ligera ovalidad o microcurvaturas en la fibra, pueden causar una "birrefringencia" menor, lo que hace que los dos componentes de la onda viajen a velocidades ligeramente diferentes. Esta diferencia de velocidad no es suficiente para limitar el acoplamiento cruzado que se produce aleatoriamente entre los 2 componentes. Si la luz polarizada de un láser se lanza a una fibra que no es PM, el estado de polarización se degradará a medida que se produzca el acoplamiento cruzado.

¿En qué se diferencia la fibra PM? La fibra PM está diseñada a propósito para tener una mayor birrefringencia. Existen múltiples formas de inducir birrefringencia en una fibra. OFS utiliza el diseño de "varilla de tensión dual" en el que se insertan varillas de tensión de un coeficiente diferente de expansión térmica en los lados opuestos de la preforma de fibra durante la fabricación y crean tensión en la fibra, lo que da como resultado la creación de ejes lentos y rápidos. Cuando la luz polarizada se lanza solo en el eje lento o rápido, es menos probable que se cruce con el eje opuesto, incluso durante la flexión, por lo que se minimiza el acoplamiento cruzado. De ahí el nombre de "mantenimiento de la polarización" ya que se mantiene el estado de polarización de entrada. Y necesita un empalmador de fusión PM para empalmar estas valiosas fibras, como FSM100P, Shinho S12PM, etc.

Los giroscopios de fibra óptica suelen emplear tres bobinas, una para cada plano en el que puede producirse la rotación. Las bobinas de detección pueden usar cientos o incluso miles de metros en cada bobina. La fibra PM ha permitido el uso y el crecimiento de los giroscopios de fibra óptica que a menudo se combinan con acelerómetros y magnetómetros en unidades de navegación inercial que miden la velocidad, la orientación y las fuerzas gravitatorias de una nave.

Productor líder mundial de FOG :

LITTON, HONEYWELL, LITEF, SIMITH, HITACHI, FIZOPTIKA