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迄今最小光學陀螺儀沒米粒大

小知識科普無人機網站檢測薩格納


迄今最小光學陀螺儀沒米粒大



新光學陀螺儀比一粒米還小 。
據美國每日科學網站近日報道， 美國科學家研制出了迄今全球最小的光學陀螺儀， 其個頭比一粒米還小， 僅為目前最尖端光學陀螺儀大小的1/500， 未來有望用于無人機和航天器上 。
陀螺儀是幫助車輛、無人機、可穿戴設備等明確其在三維空間中方向的設備 。 光學陀螺儀借助“薩格納克效應”（Sagnac Effect）來獲得高精度 。 該效應以法國物理學家喬治斯·薩格納克的名字命名， 可用于計算方向 。
但目前市場上最小的高性能光學陀螺儀比高爾夫球還大， 不適合于許多便攜式應用 。 而且， 隨著光學陀螺儀越來越小， 其捕獲薩格納克效應的信號也越來越弱， 檢測運動變得越來越困難， 因而成為光學陀螺儀小型化之路上的“攔路虎” 。
現在， 加州理工學院電子工程和醫學工程系教授阿里·哈吉米瑞領導的科研團隊， 研制出了一種新的光學陀螺儀， 其大小僅為目前同類最先進設備的1/500， 但它們可以檢測到比這些系統小30倍的相位移動 。
新型陀螺儀采用了一種名為“相互靈敏度增強”的新技術來改進性能 。 “相互”意味著對陀螺儀內兩束光的影響一模一樣 。
由于薩格納克效應依賴于檢測兩束光在相反方向上行進時的差異， 因此它被認為是非互易的 。 在新陀螺儀內部， 光線從微型光學波導（攜帶光的小導管， 功能與電線相同）中通過， 光路中可能影響光束的缺陷（例如熱波動或光散射）和任何外部干擾都將對兩束光產生相同的影響 。 團隊找到了一種方法來消除這種“相互”噪聲， 同時保留薩格納克效應的信號 。
相互的靈敏度增強改善了系統中的信噪比， 并使光學陀螺儀能集成到比一粒米還小的芯片上 。
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