Un giroscopio de fibra óptica es un dispositivo que mide el movimiento de rotación de la plataforma u objeto sobre el que se encuentra mediante el uso de tecnología de fibra óptica. Esta plataforma puede ser cualquier cosa que se mueva, incluido un automóvil, barco, avión o nave espacial. Un giroscopio de fibra óptica se usa con mayor frecuencia para la estabilización y la navegación.
Los únicos elementos necesarios para construir un giroscopio de fibra óptica son la fibra óptica, una fuente de luz, un divisor de haz y un detector. Primero, la fuente de luz emite un haz de luz a intervalos preestablecidos, que el divisor divide en dos fotones separados. Luego, esos dos haces se envían en direcciones opuestas a lo largo de la fibra óptica.
La longitud de la fibra óptica varía en diferentes giroscopios. De hecho, los giroscopios más grandes pueden tener 3.1 km (5 millas) de fibra óptica, enrollada de forma apretada, aunque la mayoría son mucho más pequeños. El detector registra cuándo llega cada fotón y calcula la diferencia de tiempo entre cada uno.
Este uso de la tecnología de fibra óptica se explica por el efecto Sagnac. Cuando el giroscopio está perfectamente quieto, los dos rayos de luz llegan en el mismo momento. Por otro lado, cuando el giroscopio gira o se inclina, el viaje de un fotón se acorta. Al medir la diferencia de tiempo entre el retorno de cada fotón, el giroscopio puede determinar exactamente en qué dirección está girando la plataforma y con qué rapidez.
Un giroscopio puede determinar mucha información sobre su movimiento, por lo que es extremadamente útil como estabilizador. Se podría usar un giroscopio de fibra óptica para estabilizar armas, como una pistola giratoria encima de un tanque en movimiento. En barcos grandes, a menudo se utiliza para estabilizar la antena del satélite para que los barcos mantengan la comunicación por radio, incluso durante mares agitados.
Otro propósito de un giroscopio de fibra óptica es la navegación. Cuando se combinan un sistema de posicionamiento global (GPS) y un giroscopio de fibra óptica, el dispositivo resultante se conoce como sistema de navegación inercial (INS). Un INS determina la posición de la plataforma, su velocidad y su orientación. Todo, desde automóviles y monorraíles hasta barcos y aviones, puede beneficiarse. Incluso algunas naves espaciales y satélites llevan un giroscopio para una navegación precisa.
En comparación con otros tipos de giroscopios, el giroscopio de fibra óptica es más pequeño, más ligero y más duradero. Consiste principalmente en fibra óptica muy ligera; Los giroscopios mecánicos tienen varias piezas de metal montadas en un soporte. Una versión de fibra óptica dura más que los giroscopios mecánicos y de gas porque no tiene partes giratorias. El tipo de giroscopio de fibra óptica también es muy preciso porque puede detectar cambios tan pequeños como un grado por hora.