レーザージャイロスコープ - 定義

レーザージャイロスコープ（ ）は、1つまたは複数の軸周りの回転角速度を測定するために使用される高精度な慣性計測装置である。回転する質量を用いる機械式ジャイロスコープとは異なり、レーザージャイロスコープは、密閉された光学共振器システム内における光波の干渉現象に基づいて動作する。この種の設計で利用される主要な物理的効果はサニャック効果であり、回転する基準系内において、互いに逆方向に回転する2つのレーザービームが通る光路の差を利用しています。

レーザージャイロスコープの基本構成には、通常、閉じた三角形または正方形の形状をした光学回路が含まれており、その中で、反対方向に移動する 2 本のコヒーレント光ビームが生成されます。静止状態では、2つの光路の長さは同一であり、干渉による位相シフトは生じません。システムが円周面に垂直な軸を中心に回転すると、サニャック効果により各ビームの相対的な光路長が変化し、角速度に比例した位相シフトが生じます。

この位相シフトを記録することで、可動部品を必要とせずに正確な回転を測定することが可能になります。その結果、レーザージャイロスコープは極めて高い安定性、耐振動性、および長寿命を特徴としており、航空、船舶航行、宇宙システム、さらには自動運転車技術において特に有用です。

レーザージャイロスコープは、光ジャイロスコープのグループに含まれており、このグループには、光ファイバー (FOG - Fiber Optic Gyroscope) を使用するデバイスも含まれます。これらと比較して、レーザージャイロスコープの設計には、ミラー共振器の精密な位置合わせやレーザーパラメータの安定化が必要ですが、向きのごくわずかな変化の検出を必要とする用途において、より高い感度と精度を提供します。

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