La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

The ring laser gyro Chow W., et al., Reviews of Modern Physics, Vol. 57, P. 61, No. 1, January 1985 Le 18 janvier 2007 Fleur VANHERPE – IFIPS 2008.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "The ring laser gyro Chow W., et al., Reviews of Modern Physics, Vol. 57, P. 61, No. 1, January 1985 Le 18 janvier 2007 Fleur VANHERPE – IFIPS 2008."— Transcription de la présentation:

1 The ring laser gyro Chow W., et al., Reviews of Modern Physics, Vol. 57, P. 61, No. 1, January 1985 Le 18 janvier 2007 Fleur VANHERPE – IFIPS 2008

2 Leffet Sagnac Principe Méthodes pour faire varier la sensibilité Le Gyro Laser Mesures Sources derreurs Le mode boqué Applications Navigation Test optique de mesures de gravitation théorique

3 Anneau circulaire constitué de n tours de fibre optique traversée par un faisceau à double sens. Cavité circulaire traversée par deux faisceaux lasers de directions opposées, laser triangulaire Interféromètre capable de mesurer précisément le degré de rotation. Deux méthodes possibles:

4 Interféromètre en anneau passif Temps mis pour effectuer un tour Différence de temps de parcours suivant le mouvement de linterférométre Différence de chemin parcouru pendant le mouvement de linterféromètre Le chemin est directement proportionnel au rayon et à la vitesse de rotation de linterféromètre. Deux faisceaux: CW (clockwise) et CCW (counter clokwise). Ω: vitesse angulaire de linterféromètre ρ: rayon ρΩt + : arc de cercle de mouvement de linterféromètre

5 Augmenter la taille total du chemin dun tour en utilisant une fibre optique -> calcul de phase: Avec une fibre optique de n tours et pour longueur totale de fibre L=2 Πnρ ->la phase croit linéairement avec la longueur L de la fibre. A et P: aire et périmètre du chemin optique Introduire une cavité laser dans la cavité en anneau -> calcul de fréquence de résonnance ->Le facteur w/L augmente la sensibilité de linterféromètre qui est donc la méthode utilisé et la meilleure détectrice de rotation; La différence de fréquence ne dépend pas de la longueur de la fibre. Interféromètre capable de mesurer précisément le degré de rotation. Deux méthodes pour faire varier la sensibilité:

6 Méthode pour déterminer la différence de fréquence entre les rayons CW et CCW: La plus simple façon de mesurer la différence de fréquence est de combiner les deux rayons et dobserver les battements entre les deux. Nous pouvons observer des franges dinterférences sur le détecteur et en déduire lintensité: Le détecteur compte le nombre de maxima dintensité: x: déplacement sur le détecteur λ/ε: interfrange 2ΠΔνt: sens de rotation A: aire à lintérieur du Gyro Θ: angle total de rotation

7 Décalage du zéro Source derreur: cavité anisotrope Variation du facteur déchelle Source derreur: Effet dispersif du milieu actif de la cavité Mode bloqué Source derreur: Couplage entre les faisceau CW et CCW Cas idéal

8 A laide dun champ électrique, on détermine le coefficient de rétrodiffusion: On peut en déduire un seuil théorique minimum détectable de vitesse de rotation par lexpression : La rétrodiffusion dans le laser en anneau signifie que, par des imperfections du chemin optique, une petite partie de londe est dispersée dans la direction opposée à londe.

9 Ajout dune constante: La différence de fréquence est alors: où α est la constante ajoutée. Pour ajouter cette constante, la méthode consiste à utiliser leffet Faraday. Si un rayon de lumière polarisé passe à travers le milieu actif où un champ magnétique uniforme est appliqué suivant la direction de propagation, alors le plan de polarisation de la lumière tourne dun angle : Où B est la densité du flux magnétique d est la longueur du milieu actif traversée V est la constante de Verdet du milieu. Il existe différentes méthodes pour éviter le mode bloqué.

10 Ajout dune alternance mécanique: Leffet dalternance donne un effet sinusoïdal dans le temps à léquation de différence de phase du mode bloqué, qui devient : où α et w D sont lamplitude et la fréquence de loscillation ajoutée. En appliquant un courant alternatif périodique à une cellule de Faraday, on obtient ce principe dalternance. Il existe différentes méthodes pour éviter le mode bloqué.

11 « Miroirs hésitants »: Utiliser loscillation dun des miroirs de la cavité pour décaler, à laide de leffet Doppler, la fréquence de londe rétrodiffusée dans le sens CCW afin de réduire le couplage. Il existe différentes méthodes pour éviter le mode bloqué.

12 Navigation Geophysique Relativité Teste de symétrie Champ quantique théorique

13 Ajout dune constante: La différence de fréquence est alors: où α est la constante ajoutée. Pour ajouter cette constante, la méthode consiste à utiliser leffet Faraday. Si un rayon de lumière polarisé passe à travers le milieu actif où un champ magnétique uniforme est appliqué suivant la direction de propagation, alors le plan de polarisation de la lumière tourne dun angle : Où B est la densité du flux magnétique d est la longueur du milieu actif traversée V est la constante de Verdet du milieu. Ajout dune alternance mécanique: Leffet dalternance donne un effet sinusoïdal dans le temps à léquation de différence de phase du mode bloqué, qui devient : où α et w D sont lamplitude et la fréquence de loscillation ajoutée. En appliquant un courant alternatif périodique à une cellule de Faraday, on obtient ce principe dalternance. Il existe différentes méthodes pour éviter le mode bloqué.

14 Deux faisceaux: CW (clockwise) et CCW (counter clokwise). Ω: vitesse angulaire de linterféromètre ρ: rayon ρΩt + : arc de cercle de mouvement de linterféromètre Temps mis pour effectuer un tour: Tenant compte du mouvement de linterféromètre:

15 On détermine le chemin ΔL parcouru lors du mouvement de linterféromètre: Le chemin est directement proportionnel au rayon de linterféromètre. Exemple: Pour un rayon: ρ=1m et une vitesse angulaire de: Ω=10deg/h, On obtient: ΔL m ΔL est beaucoup plus petit quune longueur donde. => On peut donc mesurer avec une très grande sensibilité la rotation de linterféromètre.


Télécharger ppt "The ring laser gyro Chow W., et al., Reviews of Modern Physics, Vol. 57, P. 61, No. 1, January 1985 Le 18 janvier 2007 Fleur VANHERPE – IFIPS 2008."

Présentations similaires


Annonces Google