Fábrica de giroscopios de fibra óptica

Puntos clave Producto: Giroscopios de fibra óptica (FOG) Características: • Sensor de alta precisión para medir la velocidad angular. • Baja estabilidad de sesgo (≤0,2 °/h), lo que garantiza una alta precisión de medición • Caminata aleatoria baja (ARW) para una salida estable a lo largo del tiempo (por ejemplo, 0,001°/√h) • Precisión del factor de escala (por ejemplo, 10 ppm) con una desviación mínima de la rotación real • Sensible a cambios de temperatura, vibración y fuente de luz. Aplicaciones: • Aviación: proporciona datos precisos de posición, velocidad y actitud de las aeronaves. • Navegación: Ayuda en los sistemas de orientación y posicionamiento. • Investigación sísmica: monitorea el movimiento de rotación durante los estudios de terremotos • Militar: Se utiliza en sistemas de guía de misiles y bombas. Ventajas: • Alta precisión y estabilidad • Bajo consumo de energía, fácil instalación y mantenimiento. • Confiable en entornos dinámicos con mínima deriva y ruido. • Versátil en diversas aplicaciones que requieren medición precisa de la velocidad angular.  Los giroscopios de fibra óptica (FOG) son sensores de alta precisión que se utilizan para medir la velocidad angular. Se utilizan ampliamente en campos como la aviación, la navegación y la investigación sísmica gracias a su alta precisión, sensibilidad y excelente estabilidad. Sus principales indicadores de precisión, como la deriva del sesgo cero, el desplazamiento aleatorio y el error de medición angular, son clave para evaluar su rendimiento.Explicación detallada de los principales indicadores de precisiónEl giroscopio de fibra óptica utiliza fibras ópticas como elementos sensores para lograr una medición precisa de la velocidad angular de rotación. Su precisión se puede evaluar exhaustivamente mediante los siguientes tres indicadores: (1) Estabilidad de sesgo (tasa de deriva) Este indicador refleja la precisión de salida del giroscopio en estado no giratorio, generalmente medida mediante una precisión de referencia. La deriva de polarización cero del giroscopio de fibra óptica es extremadamente baja, generalmente no superior a 0,2 °/h, lo que garantiza una alta precisión de medición. (2) Paseo aleatorio (Paseo aleatorio angular, ARW) Este indicador mide la estabilidad del valor de salida del giroscopio a lo largo del tiempo. Normalmente se mide en grados por raíz cuadrada de hora (°/√h). Por ejemplo, el FOG tiene un ARW de 0,001°/√h. Esto significa que el ruido en la salida del giroscopio se acumula a una tasa de 0,001 grados por raíz cuadrada del tiempo de funcionamiento.(3) Precisión del factor de escala La precisión del factor de escala indica la correspondencia entre la salida del giroscopio y la velocidad angular real. Generalmente se expresa como un porcentaje de error. Por ejemplo, el FOG tiene una precisión de factor de escala de 10 ppm (partes por millón)**. Esto significa que por cada grado por segundo (°/s) de rotación real, la salida del giroscopio puede tener una desviación de hasta un 0,001 %. Análisis de los factores que afectan la precisiónLa precisión de los giroscopios de fibra óptica está influenciada por varios factores externos:(1) Temperatura: Los componentes sensibles de los giroscopios de fibra óptica son sensibles a los cambios en la temperatura ambiente, lo que puede provocar una desviación del sesgo cero o un aumento de errores en la medición de ángulos.(2) Vibración: Las vibraciones ambientales pueden tener efectos adversos en la precisión de los giroscopios de fibra óptica, pudiendo generar valores de salida inestables.(3) Fuente de luz: Los cambios en parámetros como la potencia y la longitud de onda de la fuente de luz también pueden afectar el valor de salida del giroscopio de fibra óptica, afectando así su precisión.Ejemplo de G-F3G70 fabricado por Micro-MagicEl grupo inercial del giroscopio de fibra óptica G-F3G70 está diseñado para aplicaciones de precisión media y alta. Adopta tecnología común de tres ejes y diseño dividido, con bajo costo y rendimiento estable. La estructura adopta óptica Integrado en ruta y circuito, con estructura simple y fácil instalación. Se puede utilizar en guías de navegación. Sistemas de medición de actitud y control de pequeños misiles y bombas guiadas.Índice principal de rendimiento del giroscopio de fibra óptica G-F3G70-AG-F3G70-BG-F3G70-CUnidadestabilidad de sesgo cero≤0,050 (10 s)≤0,03 (10 s)≤0,02 (10 s)(°)/hEstabilidad de polarización cero a temperatura completa (1 ℃/min, 100 s)≤0,15≤0,12≤0,10(°)/hRepetibilidad de sesgo cero≤0,050≤0,03≤0,03(°)/hCoeficiente de caminata aleatoria≤0,002≤0,002≤0,001(º)/h1/2No linealidad del factor de escala≤20ppmAsimetría del factor de escala≤20ppmRepetibilidad del factor de escala≤20ppmConclusiónGracias a su alta precisión, los giroscopios de fibra óptica se han utilizado ampliamente en campos como la aviación, la navegación y la investigación sísmica. Por ejemplo, en aeronaves, los giroscopios de fibra óptica pueden determinar con precisión la posición, la velocidad y la actitud de la aeronave, garantizando una dirección de vuelo estable y precisa. En resumen, como dispositivo de medición de alta precisión, el rendimiento del giroscopio de fibra óptica se ve afectado por diversos factores, pero aún muestra un gran potencial y valor en diversos campos de aplicación.   G-F3G70Giroscopios de fibra óptica con rango dinámico de 400 grados/s a un precio asequible. Proveedor líder en China.  

Explore métodos de prueba integrales para indicadores clave de giroscopios de fibra óptica, incluyendo estabilidad de polarización cero, no linealidad del factor de escala y coeficiente de recorrido aleatorio (RWC). Aprenda procedimientos paso a paso, fórmulas y requisitos de equipo para aplicaciones de navegación de precisión y control de actitud.El giroscopio de fibra óptica se basa en el efecto Sagna y se utiliza ampliamente para medir la velocidad angular en navegación y control de actitud. Los indicadores clave suelen incluir la estabilidad del sesgo cero, el factor de escala, el recorrido aleatorio, el ancho de banda, el ruido y las características de temperatura, entre otros. Mediante la medición de estos indicadores, se puede evaluar exhaustivamente el rendimiento de los giroscopios de fibra óptica y optimizar el diseño del sistema y los algoritmos de compensación con base en estos datos. 1.Pruebas en serie con polarización cero1.1InclinaciónDefinición: La salida de velocidad angular equivalente promedio de un giroscopio de fibra óptica cuando no hay entrada de velocidad angular.Equipo de prueba: dispositivo de referencia horizontal, dispositivo de registro de medición de salida de giroscopio de fibra óptica.Método de prueba: Fije el giroscopio de fibra óptica sobre una referencia horizontal, con el eje de entrada (IRA) apuntando este-oeste. Registre los datos de salida durante al menos una hora después del encendido, con una frecuencia de muestreo que cumpla con el criterio de Nyquist (≥ 2 veces la frecuencia más alta de la señal).Fórmula de cálculo:              Donde K es el factor de escala, es el valor de salida promedio. 1.2Estabilidad de sesgoDefinición: El grado de dispersión de la salida de sesgo cero alrededor de la media refleja estabilidad a corto plazo.Método de prueba: Igual que la prueba de sesgo, pero requiere un registro de datos a largo plazo (al menos 1 hora).Fórmula de cálculo:         dónde:： Estabilidad de polarización cero, medida en grados por hora (° ⁄ h):La salida de amplitud unilateral del giroscopio de fibra ópticaen el momento . 1.3Repetibilidad de sesgoDefinición: Realizar múltiples pruebas de potencia para garantizar la consistencia del sesgo cero.Método de prueba: Repita la prueba de polarización cero más de 6 veces, con la energía apagada y enfriando a temperatura ambiente a intervalos entre cada prueba.Fórmula de cálculo:Para cada dato de prueba, procéselo de acuerdo con la fórmula (1), calcule el sesgo cero y luego calcule la repetibilidad del sesgo cero de las pruebas Q de acuerdo con la siguiente fórmula.          Dónde,:Sesgo cero de la prueba i-ésima; :Sesgo cero 1.4Sensibilidad a la temperatura de polarizaciónDefinición: Deriva de sesgo cero causada por cambios de temperatura.Método de prueba: Fije diferentes puntos de temperatura (que cubran el rango de temperatura de trabajo) dentro de la caja de control de temperatura y mantenga una temperatura constante durante 30 minutos en cada punto. Mida la desviación del cero en cada punto de temperatura y calcule la desviación con respecto a la desviación del cero a temperatura ambiente.Fórmula de cálculo:Los datos de prueba se procesan según la fórmula (1) y la polarización cero del giroscopio de fibra óptica a temperatura ambiente y para cada punto de temperatura de prueba se calcula por separado. La sensibilidad a la temperatura de polarización cero del giroscopio de fibra óptica se calcula según la siguiente fórmula:                            :La i-ésima temperatura de prueba.：temperatura ambiente 2.Prueba de series de factores de escala2.1Factor de escalaDefinición: Relación proporcional lineal entre la señal de salida y la velocidad angular de entrada.Equipo de prueba: plato giratorio de alta precisión (error

Puntos claveProducto: Giroscopio de fibra óptica (FOG)Características principales:Componentes: Sensor de estado sólido que utiliza fibra óptica para mediciones inerciales precisas.Función: Aprovecha el efecto SAGNAC para una detección precisa de la velocidad angular sin partes móviles.Aplicaciones: Adecuado para IMU, INS, buscadores de misiles, UAV y robótica.Fusión de datos: combina datos FOG con referencias externas para mejorar la precisión y la estabilidad.Conclusión: Los FOG proporcionan alta precisión y confiabilidad en tareas de navegación, con desarrollos futuros prometedores en varios sectores.Al igual que el giroscopio láser de anillo, el giroscopio de fibra óptica ofrece las ventajas de no tener piezas móviles mecánicas, tiempo de precalentamiento mínimo, aceleración insensible, amplio rango dinámico, salida digital y tamaño compacto. Además, el giroscopio de fibra óptica también supera las desventajas del giroscopio láser de anillo, como su alto costo y el fenómeno de bloqueo.El giroscopio de fibra óptica es un tipo de sensor de fibra óptica utilizado en la navegación inercial.Al no tener partes móviles (rotor de alta velocidad, llamado giroscopio de estado sólido), este nuevo giroscopio totalmente sólido se convertirá en el producto líder del futuro y ofrece amplias perspectivas de desarrollo y aplicación.1. Clasificación de giroscopios de fibra ópticaSegún su principio de funcionamiento, los giroscopios de fibra óptica se dividen en interferométricos (I-FOG), resonantes (R-FOG) y con dispersión Brillouin estimulada (B-FOG). Actualmente, el giroscopio más desarrollado es el interferométrico (la primera generación), el más utilizado. Utiliza una bobina de fibra óptica multivuelta para mejorar el efecto SAGNAC. Un interferómetro de anillo de doble haz, compuesto por una bobina de fibra óptica monomodo multivuelta, ofrece una alta precisión, pero también complica inevitablemente su estructura general.Los giroscopios de fibra óptica se dividen en giroscopios de anillo abierto y giroscopios de bucle cerrado, según el tipo de bucle. El giroscopio de bucle abierto sin retroalimentación detecta directamente la salida óptica, ahorrando una compleja estructura óptica y de circuitos. Presenta las ventajas de una estructura simple, un precio económico, alta fiabilidad y bajo consumo de energía. Sin embargo, las desventajas son la baja linealidad de entrada-salida y un rango dinámico reducido. Se utiliza principalmente como sensor angular. La estructura básica de un giroscopio interferométrico de fibra óptica de bucle abierto es un interferómetro de doble haz de anillo. Se utiliza principalmente en situaciones donde la precisión no es alta y el volumen es pequeño.2. Estado y futuro del giroscopio de fibra ópticaCon el rápido desarrollo de los giroscopios de fibra óptica, muchas grandes empresas, especialmente de equipamiento militar, han invertido cuantiosos recursos en su estudio. Las principales empresas de investigación de Estados Unidos, Japón, Alemania, Francia, Italia y Rusia han completado la industrialización de giroscopios de baja y media precisión, y Estados Unidos se ha mantenido a la vanguardia en este campo de investigación.El desarrollo de giroscopios de fibra óptica en nuestro país aún se encuentra relativamente atrasado. Según su nivel de desarrollo, el desarrollo de giroscopios se divide en tres niveles: el primero lo constituyen Estados Unidos, el Reino Unido y Francia, que poseen todas las capacidades de investigación y desarrollo en giroscopios y navegación inercial; el segundo nivel lo constituyen principalmente Japón, Alemania y Rusia; y China se encuentra actualmente en el tercer nivel. La investigación de giroscopios de fibra óptica en China comenzó relativamente tarde, pero gracias al esfuerzo de la mayoría de los investigadores científicos, ha ido reduciendo gradualmente la brecha con los países desarrollados.Actualmente, la cadena industrial de giroscopios de fibra óptica en China está completa, con fabricantes en todas las etapas de la cadena industrial. La precisión de desarrollo de estos giroscopios ha alcanzado los requisitos de precisión media y baja de los sistemas de navegación inercial. Si bien su rendimiento es relativamente bajo, no genera cuellos de botella como los chips.El desarrollo futuro del giroscopio de fibra óptica se centrará en los siguientes aspectos:(1) Alta precisión. Una mayor precisión es un requisito indispensable para que los giroscopios de fibra óptica sustituyan a los giroscopios láser en la navegación avanzada. Actualmente, la tecnología de giroscopios de fibra óptica de alta precisión no está plenamente desarrollada.(2) Alta estabilidad y antiinterferencias. La alta estabilidad a largo plazo es una de las líneas de desarrollo del giroscopio de fibra óptica. Mantener la precisión de navegación durante mucho tiempo en entornos hostiles es un requisito fundamental para los sistemas de navegación inercial. Por ejemplo, en condiciones de altas temperaturas, terremotos fuertes o campos magnéticos intensos, el giroscopio de fibra óptica también debe tener la precisión suficiente para satisfacer las necesidades de los usuarios.(3) Diversificación de productos. Es necesario desarrollar productos con diferente precisión y necesidades. Cada usuario tiene requisitos de precisión de navegación diferentes, y la estructura del giroscopio de fibra óptica es simple, y solo se requiere ajustar la longitud y el diámetro de la bobina para modificar la precisión. En este sentido, tiene la ventaja de superar a los giroscopios mecánicos y láser, y sus productos de diferente precisión son más fáciles de fabricar, requisito indispensable para su aplicación práctica.(4) Escala de producción. La reducción de costos es también una condición indispensable para la aceptación de los giróscopos de fibra óptica por parte de los usuarios. La escala de producción de diversos componentes puede promover eficazmente la reducción de costos, especialmente en el caso de los giróscopos de fibra óptica de precisión media y baja.3. ResumenLa estabilidad de polarización cero del giroscopio de fibra óptica F50 es de 0,1 a 0,3 °/h, mientras que la del F60 es de 0,05 a 0,2 °/h. Sus campos de aplicación son básicamente los mismos y pueden utilizarse en IMU pequeñas, INS, servoamplificadores de misiles, módulos fotoeléctricos, UAV y otros. Si desea más información técnica, no dude en contactarnos.GF50Giroscopio de fibra óptica de un solo eje de precisión media, estándar militar GF60Giroscopio de fibra de un solo eje, giroscopio de fibra óptica de baja potencia, velocidad angular IMU para navegación 

Puntos claveProducto: Giroscopio de fibra óptica integrado basado en chip ópticoCaracterísticas principales:Componentes: Utiliza un chip óptico integrado que combina funciones como luminiscencia, división de haz, modulación y detección en una plataforma de película delgada de niobato de litio (LNOI).Función: Logra una integración “multi-en-uno” de funciones de trayectoria óptica no sensibles, reduciendo el tamaño y los costos de producción al tiempo que mejora la polarización y la modulación de fase para un rendimiento preciso del giroscopio.Aplicaciones: Adecuado para posicionamiento, navegación, control de actitud y medición de inclinación de pozos petroleros.Optimización: mejoras adicionales en la relación de extinción de polarización, la potencia de emisión y la eficiencia de acoplamiento pueden mejorar la estabilidad y la precisión.Conclusión: Este diseño integrado abre el camino para giroscopios de fibra óptica miniaturizados y de bajo costo, satisfaciendo la creciente demanda de soluciones de navegación inercial compactas y confiables.Gracias a las ventajas de su estado sólido, alto rendimiento y diseño flexible, el giroscopio de fibra óptica se ha convertido en el giroscopio inercial de referencia, ampliamente utilizado en campos como el posicionamiento y la navegación, el control de actitud y la medición de la inclinación de pozos petrolíferos. En este contexto, la nueva generación de sistemas de navegación inercial se está orientando hacia la miniaturización y el bajo coste, lo que impone requisitos cada vez más exigentes en cuanto al rendimiento integral del giroscopio, como volumen, precisión y coste. En los últimos años, el giroscopio de resonador hemisférico y el giroscopio MEMS se han desarrollado rápidamente gracias a su pequeño tamaño, lo que ha tenido un impacto significativo en el mercado de giroscopios de fibra óptica. El principal reto de la reducción de volumen de los giroscopios ópticos tradicionales reside en la reducción del volumen del recorrido óptico. En el esquema tradicional, la ruta óptica del giroscopio de fibra óptica se compone de varios dispositivos ópticos discretos, cada uno de los cuales se basa en principios y procesos diferentes y cuenta con un encapsulado y un pigtail independientes. Como resultado, el volumen del dispositivo según la técnica anterior se acerca al límite de reducción, y resulta difícil permitir una mayor reducción del volumen del giroscopio de fibra óptica. Por lo tanto, es urgente explorar nuevas soluciones técnicas para lograr la integración efectiva de las diferentes funciones de la trayectoria óptica, reducir considerablemente el volumen de la trayectoria óptica del giroscopio, mejorar la compatibilidad del proceso y reducir el costo de producción del dispositivo.Con el desarrollo de la tecnología de circuitos integrados de semiconductores, la tecnología óptica integrada ha logrado avances graduales, reduciendo continuamente el tamaño de las características hasta alcanzar los niveles micro y nanométricos. Esto ha impulsado significativamente el desarrollo técnico de chips ópticos integrados y se ha aplicado en comunicaciones ópticas, computación óptica, detección óptica y otros campos. La tecnología óptica integrada ofrece una solución técnica novedosa y prometedora para la miniaturización y el bajo costo de la trayectoria óptica de los giroscopios de fibra óptica.1 Diseño de esquema de chip óptico integrado1.1 Diseño generalLa fuente de luz de enrutamiento óptico tradicional (SLD o ASE), el acoplador cónico de fibra (denominado "acoplador"), el modulador de fase de guía de onda de rama Y (denominado "modulador de guía de onda Y"), el detector y el anillo sensible (anillo de fibra). Entre ellos, el anillo sensible es la unidad central de la tasa de ángulo sensible, y su volumen afecta directamente la precisión del giroscopio.Proponemos un chip integrado híbrido, que consta de un componente de fuente de luz, un componente multifuncional y un componente de detección mediante integración híbrida. Entre ellos, la fuente de luz es un componente independiente, compuesto por un chip SLD, un componente de colimación de aislamiento y componentes periféricos como un disipador de calor y un enfriador de semiconductores. El módulo de detección consta de un chip de detección y un chip amplificador de transresistencia. El módulo multifuncional es el cuerpo principal del chip integrado híbrido, basado en un chip de película delgada de niobato de litio (LNOI), e incluye principalmente guía de onda óptica, conversión de modo-punto, polarizador, divisor de haz, atenuador de modo, modulador y otras estructuras integradas. El haz emitido por el chip SLD se transmite a la guía de onda LNOI tras el aislamiento y la colimación.El polarizador desvía la luz de entrada y el atenuador de modo atenúa el modo inactivo. Después de que el divisor de haz divide el haz y el modulador modula la fase, el chip de salida entra en el anillo sensible y la velocidad angular sensible. El chip detector captura la intensidad de la luz y la salida fotoeléctrica generada fluye a través del chip amplificador de transresistencia al circuito de demodulación.El chip óptico integrado híbrido tiene las funciones de luminiscencia, división de haz, combinación de haz, deflexión, modulación, detección, etc. Realiza la integración "multi-en-uno" de funciones no sensibles de la trayectoria óptica del giroscopio. Los giroscopios de fibra óptica dependen de la tasa de ángulo sensible del haz coherente con alto grado de polarización, y el rendimiento de polarización afecta directamente la precisión de los giroscopios. El modulador de guía de ondas Y tradicional en sí mismo es un dispositivo integrado, que tiene las funciones de deflexión, división de haz, combinación de haz y modulación. Gracias a los métodos de modificación de materiales como el intercambio de protones o la difusión de titanio, los moduladores de guía de ondas Y tienen una capacidad de deflexión extremadamente alta. Sin embargo, los materiales de película delgada deben tener en cuenta los requisitos de tamaño, integración y capacidad de deflexión, que no pueden cumplirse con los métodos de modificación de materiales. Por otro lado, el campo modal de la guía de ondas óptica de película delgada es mucho menor que el de la guía de ondas óptica de material a granel, lo que provoca cambios en la distribución del campo electrostático y los parámetros del índice electrorrefractivo, lo que requiere un rediseño de la estructura del electrodo. Por lo tanto, el polarizador y el modulador son los puntos clave del diseño del chip "todo en uno".1.2 Diseño específicoLas características de polarización se obtienen mediante polarización estructural y se diseña un polarizador en chip, que consta de una guía de ondas curva y una guía de ondas recta.De acuerdo. La guía de onda curva puede limitar la diferencia entre el modo de transmisión y el modo sin transmisión, y lograr el efecto de polarización modal. La pérdida de transmisión en el modo de transmisión se reduce al ajustar el offset.Las características de transmisión de la guía de onda óptica se ven afectadas principalmente por la pérdida por dispersión, la fuga de modo, la pérdida de radiación y la pérdida por desajuste de modo. Teóricamente, la pérdida por dispersión y la fuga de modo de las guías de onda curvas pequeñas son pequeñas, que están limitadas principalmente por el proceso tardío. Sin embargo, la pérdida de radiación de las guías de onda curvas es inherente y tiene diferentes efectos en diferentes modos. Las características de transmisión de la guía de onda curva se ven afectadas principalmente por la pérdida por desajuste de modo, y hay superposición de modos en la unión de la guía de onda recta y la guía de onda curva, lo que resulta en un aumento brusco de la dispersión de modo. Cuando la onda de luz se transmite en la guía de onda polarizada, debido a la existencia de curvatura, el índice de refracción efectivo del modo de onda de luz es diferente en la dirección vertical y la dirección paralela, y la restricción de modo es diferente, lo que resulta en diferentes efectos de atenuación para los modos TE y TM.Por lo tanto, es necesario diseñar los parámetros de la guía de onda de flexión para lograr el rendimiento de deflexión. Entre ellos, el radio de curvatura es el parámetro clave de la guía de onda de flexión. La pérdida de transmisión bajo diferentes radios de curvatura y la comparación de pérdidas entre diferentes modos se calculan mediante el solucionador de modos propios FDTD. Los resultados calculados muestran que la pérdida de la guía de onda disminuye con el aumento del radio en radios de curvatura pequeños. Sobre esta base, se calcula la relación entre la propiedad de polarización (ratio del modo TE al modo TM) y el radio de curvatura, y la propiedad de polarización es inversamente proporcional al radio de curvatura. La determinación del radio de curvatura del polarizador en chip debe considerar el cálculo teórico, los resultados de la simulación, la capacidad tecnológica y la demanda real.El dominio temporal de diferencias finitas (FDTD) se utiliza para simular el campo de luz transmitida del polarizador en chip. El modo TE atraviesa la estructura de la guía de onda con bajas pérdidas, mientras que el modo TM produce una atenuación modal significativa, obteniendo luz polarizada con una alta relación de extinción. Al aumentar el número de guías de onda en cascada, se mejora aún más la relación de extinción de polarización-extinción, obteniendo un rendimiento de relación de extinción de polarización superior a -35 dB a escala micrométrica. Además, la estructura de la guía de onda en chip es sencilla y facilita la fabricación a bajo coste del dispositivo.2 Verificación del rendimiento del chip óptico integradoEl chip principal LNOI del chip óptico integrado es una muestra sin laminar grabada con múltiples estructuras de chip, y el tamaño de un chip principal LNOI es de 11 mm × 3 mm. La prueba de rendimiento del chip óptico integrado incluye principalmente la medición de la relación espectral, la relación de extinción de polarización y el voltaje de media onda.Basándose en el chip óptico integrado, se construye un prototipo de giroscopio y se realiza la prueba de rendimiento del chip. Rendimiento de polarización cero estática de un prototipo de giroscopio basado en un chip óptico integrado en una base aislada sin vibraciones a temperatura ambiente.El giroscopio integrado en un chip óptico presenta una deriva temporal prolongada en el segmento de arranque, causada principalmente por la característica de arranque de la fuente de luz y la gran pérdida del enlace óptico. En la prueba de 90 min, la estabilidad de polarización cero del giroscopio fue de 0,17°/h (10 s). En comparación con los giroscopios basados ​​en dispositivos discretos tradicionales, el índice de estabilidad de polarización cero se deteriora en un orden de magnitud, lo que indica que el chip óptico integrado necesita una mayor optimización. Principales líneas de optimización: mejorar la tasa de extinción de polarización del chip, aumentar la potencia luminosa del chip emisor de luz, mejorar la eficiencia de acoplamiento final del chip y reducir la pérdida total del chip integrado.3 ResumenProponemos un chip óptico integrado basado en LNOI que permite integrar funciones no sensibles como luminiscencia, división y combinación de haces, deflexión, modulación y detección. La estabilidad de polarización cero del prototipo de giroscopio basado en el chip óptico integrado es de 0,17°/h. En comparación con los dispositivos discretos tradicionales, el rendimiento del chip aún presenta una brecha que requiere mayor optimización y mejora. Exploramos preliminarmente la viabilidad de funciones de trayectoria óptica totalmente integradas, excepto el anillo, lo que permite maximizar el valor de aplicación del chip óptico integrado en giroscopios y satisfacer las necesidades de desarrollo de miniaturización y bajo costo de los giroscopios de fibra óptica.GF50Giroscopio de fibra óptica de un solo eje de precisión media, estándar militar GF60Giroscopio de fibra de un solo eje, giroscopio de fibra óptica de baja potencia, velocidad angular IMU para navegación 

Puntos claveProducto: Sistema de detección de deformaciones basado en giroscopio de fibra ópticaCaracterísticas principales:Componentes: Incorpora giroscopios de fibra óptica de alta precisión para medición de velocidad angular y cálculo de trayectoria.Función: Combina datos giroscópicos con mediciones de distancia para detectar deformaciones estructurales con alta precisión.Aplicaciones: Adecuado para ingeniería civil, monitoreo de salud estructural y análisis de deformación en puentes, edificios y otras infraestructuras.Rendimiento: logra una precisión de detección de deformación mejor que 10 μm a una velocidad de funcionamiento de 2 m/s utilizando giroscopios de precisión media.Ventajas: Diseño compacto, liviano, bajo consumo de energía y operación fácil de usar para facilitar la implementación.Conclusión:Este sistema proporciona mediciones de deformación precisas y confiables, ofreciendo soluciones valiosas para las necesidades de ingeniería y análisis estructural.1 Método de detección de deformaciones de estructuras de ingeniería basado en giroscopio de fibra ópticaEl principio del método de detección de deformaciones en estructuras de ingeniería basado en un giroscopio de fibra óptica consiste en fijar el giroscopio al dispositivo de detección, medir la velocidad angular del sistema de detección al desplazarse sobre la superficie medida de la estructura, medir la distancia de operación del dispositivo y calcular su trayectoria para detectar la deformación. En este documento, este método se denomina "método de trayectoria". Este método se puede describir como "navegación plana bidimensional", es decir, se determina la posición del portador en la superficie vertical de la estructura medida y, finalmente, se obtiene su trayectoria a lo largo de dicha superficie.Según el principio del método de trayectoria, sus principales fuentes de error incluyen el error de referencia, el error de medición de distancia y el error de medición de ángulo. El error de referencia se refiere al error de medición del ángulo de inclinación inicial θ0, el error de medición de distancia se refiere al error de medición de ΔLi y el error de medición de ángulo se refiere al error de medición de Δθi, que se debe principalmente al error de medición de la velocidad angular del giroscopio de fibra óptica. Este artículo no considera la influencia del error de referencia ni del error de medición de distancia en el error de detección de deformación, sino que solo analiza el error de detección de deformación causado por el error del giroscopio de fibra óptica.2 Análisis de la precisión de detección de deformación basada en giroscopio de fibra óptica2.1 Modelado de errores del giroscopio de fibra óptica en aplicaciones de detección de deformaciónEl giroscopio de fibra óptica es un sensor que mide la velocidad angular mediante el efecto Sagnac. Tras el paso de la luz emitida por la fuente a través de la guía de ondas Y, se forman dos haces de luz que giran en direcciones opuestas en el anillo de fibra. Cuando el portador gira respecto al espacio inercial, se produce una diferencia de trayectoria óptica entre los dos haces de luz, y la señal de interferencia óptica relacionada con la velocidad angular de rotación se detecta en el extremo del detector para medir la velocidad diagonal.La expresión matemática de la señal de salida del giroscopio de fibra óptica es: F = Kw + B0 + V. Donde F es la salida del giroscopio, K es el factor de escala y ω es el giroscopio.La entrada de velocidad angular en el eje sensible, B0 es el sesgo cero giroscópico, υ es el término de error integrado, que incluye ruido blanco y componentes que varían lentamente causados ​​por varios ruidos con un tiempo de correlación largo, υ también puede considerarse como el error de sesgo cero.Las fuentes de error de medición del giroscopio de fibra óptica incluyen el error de factor de escala y el error de desviación cero. Actualmente, el error de factor de escala del giroscopio de fibra óptica aplicado en ingeniería es de 10⁻⁶~10⁻⁶. En la aplicación de la detección de deformación, la entrada de velocidad angular es pequeña, y el error de medición causado por el error de factor de escala es mucho menor que el causado por el error de desviación cero, que puede ignorarse. El componente de CC del error de polarización cero se caracteriza por la repetibilidad de polarización cero Br, que es la desviación estándar del valor de polarización cero en múltiples pruebas. El componente de CA se caracteriza por la estabilidad de polarización cero Bs, que es la desviación estándar del valor de salida del giroscopio con respecto a su media en una prueba, y su valor está relacionado con el tiempo de muestreo del giroscopio.2.2 Cálculo del error de deformación basado en giroscopio de fibra ópticaTomando como ejemplo el modelo de viga apoyada simple, se calcula el error de detección de deformación y se establece el modelo teórico de deformación estructural. Con base en esto, se establece la detección.Con base en la velocidad de operación y el tiempo de muestreo del sistema, se puede obtener la velocidad angular teórica del giróscopo de fibra óptica. Posteriormente, se puede simular el error de medición de la velocidad angular del giróscopo de fibra óptica según el modelo de error de desviación cero del giróscopo de fibra óptica descrito anteriormente.2.3 Ejemplo de cálculo de simulaciónLa configuración de simulación de la velocidad de funcionamiento y el tiempo de muestreo adopta un modo de rango variable, es decir, el ΔLi que pasa en cada tiempo de muestreo es fijo, y el tiempo de muestreo del mismo segmento de línea cambia al variar la velocidad de funcionamiento. Por ejemplo, si el ΔLi es de 1 mm y la velocidad de funcionamiento es de 2 m/s, el tiempo de muestreo es de 0,5 ms. Si la velocidad de funcionamiento es de 0,1 m/s, el tiempo de muestreo es de 10 ms.3 Relación entre el rendimiento del giroscopio de fibra óptica y el error de medición de la deformaciónEn primer lugar, se analiza el efecto del error de repetibilidad de polarización cero. Cuando no existe error de estabilidad de polarización cero, el error de medición de velocidad angular causado por este error se corrige. Por ejemplo, a mayor velocidad de movimiento, menor tiempo total de medición, menor impacto del error de polarización cero y, por lo tanto, menor error de medición de deformación. A alta velocidad, el error de estabilidad de polarización cero es el principal factor que causa el error de medición del sistema. A baja velocidad, el error de repetibilidad de polarización cero se convierte en la principal causa del error de medición del sistema.Utilizando el índice giroscópico de fibra óptica de precisión media típico, es decir, la estabilidad de polarización cero es de 0,5 °/h cuando el tiempo de muestreo es de 1 s, la repetibilidad cero es de 0,05 °/h. Compare los errores de medición del sistema a la velocidad de operación de 2 m/s, 1 m/s, 0,2 m/s, 0,1 m/s, 0,02 m/s, 0,01 m/s, 0,002 m/s y 0,001 m/s. Cuando la velocidad de operación es de 2 m/s, el error de medición es de 8,514 μm (RMS), cuando la velocidad de medición se reduce a 0,2 m/s, el error de medición es de 34,089 μm (RMS), cuando la velocidad de medición se reduce a 0,002 m/s, el error de medición es de 2246,222 μm (RMS), como se puede ver en los resultados de la comparación. Cuanto mayor sea la velocidad de funcionamiento, menor será el error de medición. Teniendo en cuenta la conveniencia de la operación de ingeniería, la velocidad de funcionamiento de 2 m/s puede lograr una precisión de medición mejor que 10 μm.4 ResumenA partir del análisis de simulación de la medición de la deformación de estructuras de ingeniería con un giróscopo de fibra óptica, se establece el modelo de error del giróscopo y se obtiene la relación entre el error de medición de la deformación y su rendimiento utilizando como ejemplo el modelo de viga soportada simple. Los resultados de la simulación muestran que cuanto más rápido funciona el sistema, es decir, cuanto menor es el tiempo de muestreo del giróscopo de fibra óptica, mayor es la precisión de la medición de la deformación del sistema cuando el número de muestreos permanece constante, garantizando así la precisión de detección de distancia. Con el índice típico de precisión media del giróscopo de fibra óptica y una velocidad de funcionamiento de 2 m/s, se puede alcanzar una precisión de medición de la deformación superior a 10 μm.El GF-50 de Micro-Magic Inc. tiene un diámetro de φ50*36,5 mm y una precisión de 0,1º/h. El GF-60, con una precisión de 0,05º/h, pertenece al giroscopio de fibra óptica de alto nivel táctico. Nuestra compañía fabrica giroscopios de tamaño compacto, peso ligero, bajo consumo de energía, arranque rápido, operación sencilla, fácil de usar y otras características. Se utiliza ampliamente en sistemas de navegación interior (INS), unidades de medición de fuerza magnética (IMU), sistemas de posicionamiento, sistemas de búsqueda de norte, estabilidad de plataformas y otros campos. Si le interesa nuestro giroscopio de fibra óptica, no dude en contactarnos.GF50Giroscopio de fibra óptica de un solo eje de precisión media, estándar militar GF60Giroscopio de fibra de un solo eje, giroscopio de fibra óptica de baja potencia, velocidad angular IMU para navegación 

Puntos claveProducto: Giroscopio de fibra óptica (FOG)Características principales:Componentes: Basados ​​en bobinas de fibra óptica, utilizando el efecto Sagnac para mediciones precisas de desplazamiento angular.Función: Ofrece alta sensibilidad y precisión, ideal para determinar la orientación en objetos en movimiento.Aplicaciones: Ampliamente utilizado en el ámbito militar (por ejemplo, guía de misiles, navegación de tanques) y en expansión en sectores civiles (por ejemplo, navegación automotriz, topografía).Fusión de datos: combina mediciones inerciales con microelectrónica avanzada para lograr mayor precisión y estabilidad.Conclusión: El giroscopio de fibra óptica es fundamental para la navegación de alta precisión, con un potencial de crecimiento prometedor en diversas aplicaciones.Mercado de la industria de giroscopios de fibra ópticaGracias a sus ventajas únicas, el giroscopio de fibra óptica presenta un amplio potencial de desarrollo en el campo de la medición precisa de magnitudes físicas. Por lo tanto, explorar la influencia de los dispositivos ópticos y el entorno físico en el rendimiento de los giroscopios de fibra óptica y suprimir el ruido de intensidad relativa se han convertido en tecnologías clave para lograr giroscopios de fibra óptica de alta precisión. Con la profundización de la investigación, el giroscopio de fibra integrado de alta precisión y miniaturización alcanzará un gran desarrollo y aplicación.El giroscopio de fibra óptica es uno de los dispositivos más populares en el campo de la tecnología inercial. Con la mejora del nivel técnico, su aplicación seguirá expandiéndose. Como componente principal de los giroscopios de fibra óptica, la demanda del mercado también crecerá. Actualmente, aún es necesario importar anillos de fibra óptica de alta gama de China, y dada la tendencia general de sustitución nacional, es necesario fortalecer la competitividad de las empresas chinas de anillos de fibra óptica y su capacidad de investigación y desarrollo independiente.En la actualidad, el anillo de fibra óptica se utiliza principalmente en el campo militar, pero con la expansión de la aplicación del giroscopio de fibra óptica al campo civil, la proporción de aplicación del anillo de fibra óptica en el campo civil mejorará aún más.Según el informe "Encuesta de mercado y análisis de asesoramiento de inversión de la industria de giroscopios de fibra óptica de China 2022-2027":El giroscopio de fibra óptica es un elemento sensible basado en una bobina de fibra óptica. La luz emitida por el diodo láser se propaga a lo largo de la fibra óptica en dos direcciones. La diferencia en la trayectoria de propagación de la luz determina el desplazamiento angular del elemento sensible. El giroscopio de fibra óptica moderno es un instrumento que puede determinar con precisión la orientación de objetos en movimiento. Es un instrumento de navegación inercial ampliamente utilizado en las industrias modernas de aviación, navegación, aeroespacial y defensa nacional. Su desarrollo es de gran importancia estratégica para la industria, la defensa nacional y otros desarrollos tecnológicos de un país.El giroscopio de fibra óptica es un nuevo sensor de fibra óptica de estado sólido basado en el efecto Sagnac. Según su modo de funcionamiento, se puede dividir en giroscopios interferométricos (I-FOG), giroscopios resonantes (R-FOG) y giroscopios de dispersión Brillouin estimulada (B-FOG). Según su precisión, se puede clasificar en: nivel táctico de gama baja, nivel táctico de gama alta, nivel de navegación y nivel de precisión. Los giroscopios de fibra óptica se pueden clasificar en militares y civiles según su apertura. Actualmente, la mayoría de los giroscopios de fibra óptica se utilizan en ámbitos militares: actitud de cazas y misiles, navegación de tanques, medición de rumbo de submarinos, vehículos de combate de infantería y otros campos. El uso civil se centra principalmente en la navegación de automóviles y aeronaves, la topografía de puentes, la perforación petrolera y otros campos.Dependiendo de la precisión del giroscopio de fibra óptica, sus aplicaciones abarcan desde armas y equipos estratégicos hasta el ámbito civil comercial. Los giroscopios de fibra óptica de media y alta precisión se utilizan principalmente en campos de armas y equipos de alta gama, como el aeroespacial, mientras que los giroscopios de fibra óptica de bajo coste y baja precisión se emplean principalmente en la exploración petrolera, el control de actitud de aeronaves agrícolas, la robótica y muchos otros campos civiles con requisitos de baja precisión. Con el desarrollo de tecnologías avanzadas de microelectrónica y optoelectrónica, como la integración fotoeléctrica y el desarrollo de fibras ópticas especiales para giroscopios de fibra óptica, se ha acelerado la miniaturización y el bajo coste de los giroscopios de fibra óptica.ResumenEl giroscopio de fibra óptica de Micro-Magic Inc es principalmente un giroscopio de fibra óptica táctico de precisión media, en comparación con otros fabricantes, de bajo costo, larga vida útil, el precio es muy dominante y el campo de aplicación también es muy amplio, incluidos dos GF50, GF-60 muy vendidos, puede hacer clic en la página de detalles para obtener más datos técnicos.GF50Giroscopio de fibra óptica de un solo eje de precisión media, estándar militar GF60Giroscopio de fibra de un solo eje, giroscopio de fibra óptica de baja potencia, velocidad angular IMU para navegación 

Puntos clave Producto: Giroscopio de fibra óptica GF70ZKCaracterísticas principales:Componentes: Emplea giroscopios de fibra óptica para realizar mediciones inerciales de alta precisión.Función: Proporciona un inicio rápido y datos de navegación confiables para diversas aplicaciones.Aplicaciones: Adecuado para sistemas de navegación inercial, estabilidad de plataforma y sistemas de posicionamiento en vehículos aeroespaciales y autónomos.Rendimiento: Estabilidad de sesgo cero entre 0,01 y 0,02, adaptada a las necesidades de precisión y rango de medición.Conclusión: El GF70ZK combina un tamaño compacto y un bajo consumo de energía, lo que lo convierte en una opción versátil para tareas de navegación exigentes en múltiples industrias.1. ¿Qué es la navegación inercial?Para entender qué es la navegación inercial, primero debemos dividir la frase en dos partes, es decir, navegación + inercia.La navegación, en términos simples, resuelve el problema de llegar de un lugar a otro, indicando la dirección, típicamente la brújula.La inercia, derivada originalmente de la mecánica newtoniana, se refiere a la propiedad de un objeto de mantener su estado de movimiento. Su función es registrar la información del estado de movimiento del objeto.Se utiliza un ejemplo sencillo para ilustrar la navegación inercial. Un niño y un amigo juegan a la entrada de una habitación cubierta de baldosas y caminan sobre ellas hacia el otro lado siguiendo ciertas reglas: uno hacia adelante, tres hacia la izquierda, cinco hacia adelante, dos hacia la derecha… Cada paso tiene la longitud de una baldosa, y quienes estén fuera de la habitación pueden obtener su trayectoria completa dibujando la longitud y la ruta correspondientes en el papel. No necesita ver la habitación para saber la posición, la velocidad, etc. del niño.El principio básico de la navegación inercial y otros tipos de navegación es básicamente el siguiente: conocer la posición inicial, la orientación inicial (actitud), la dirección y el sentido del movimiento en cada momento, y avanzar ligeramente. Sumar estos datos (que corresponde a la operación de integración matemática) y obtener la orientación, la posición y demás información.¿Cómo obtener la orientación (actitud) y la posición actual del objeto en movimiento? Se requieren numerosos sensores. En la navegación inercial se utilizan instrumentos inerciales: acelerómetro y giroscopio.La navegación inercial utiliza un giroscopio y un acelerómetro para medir la velocidad angular y la aceleración del portador en el marco de referencia inercial, e integra y calcula el tiempo para obtener la velocidad y la posición relativa, y la transforma en el sistema de coordenadas de navegación, de modo que la posición actual del portador se puede obtener combinando la información de posición inicial.La navegación inercial es un sistema interno de bucle cerrado, sin entrada de datos externos para corregir errores durante el movimiento del portaaviones. Por lo tanto, un solo sistema de navegación inercial solo puede utilizarse durante periodos cortos de navegación. Para sistemas con un funcionamiento prolongado, es necesario corregir periódicamente el error interno acumulado mediante navegación por satélite.2. Giroscopios en la navegación inercialLa tecnología de navegación inercial se utiliza ampliamente en la industria aeroespacial, la navegación por satélite, los vehículos aéreos no tripulados (UAV) y otros campos, gracias a su alto grado de ocultación y su completa capacidad autónoma para obtener información de movimiento. Especialmente en el campo de los microdrones y la conducción autónoma, la tecnología de navegación inercial puede proporcionar información precisa de dirección y velocidad, y desempeña un papel fundamental en condiciones complejas o cuando otras señales de navegación auxiliares externas no aprovechan las ventajas de la navegación autónoma en el entorno para lograr una medición fiable de la actitud y la posición. Como componente importante de los sistemas de navegación inercial, el giroscopio de fibra óptica desempeña un papel decisivo en su capacidad de navegación. Actualmente, se comercializan principalmente giroscopios de fibra óptica y giroscopios MEMS. Si bien la precisión del giroscopio de fibra óptica es alta, todo su sistema está compuesto por acopladores.Los moduladores, anillos de fibra óptica y otros componentes discretos, que resultan en un gran volumen y un alto costo, no cumplen con los requisitos de miniaturización y bajo costo en micro UAV, vehículos no tripulados y otros campos, lo que limita considerablemente su aplicación. Si bien el giroscopio MEMS puede miniaturizarse, su precisión es baja. Además, presenta partes móviles, baja resistencia a impactos y vibraciones, y es difícil de aplicar en entornos hostiles.3 ResumenEl giroscopio de fibra óptica GF70ZK de Micro-Magic Inc está especialmente diseñado de acuerdo con el concepto de giroscopios de fibra óptica tradicionales, con un tamaño pequeño de 70*70*32 mm; Peso ligero, menor o igual a 250 g; Bajo consumo de energía, menor o igual a 4 W; Inicio rápido, el tiempo de inicio es de solo 5 segundos; Este giroscopio de fibra óptica es fácil de operar y fácil de usar, y es ampliamente utilizado en INS, IMU, sistema de posicionamiento, sistema de búsqueda del norte, estabilidad de plataforma y otros campos.La estabilidad de polarización cero de nuestro GF80 se encuentra entre 0,01 y 0,02. La principal diferencia entre estos dos giroscopios de fibra óptica radica en el rango de medición. Nuestro giroscopio de fibra óptica se puede utilizar en navegación inercial. Puede elegir el modelo más adecuado según la precisión y el rango de medición. Puede consultarnos en cualquier momento para obtener más información técnica.GF70ZKSensores de giroscopio de fibra óptica Navegación con buscador de norte Navegación inercial Sistema de referencia de actitud/acimut G-F80Sensores giroscópicos de fibra óptica en miniatura de 80 mm de tamaño compacto