Giroskop optik serat

Giroskop optik serat atau fibre optic gyroscope (FOG) adalah sebuah indra perubahan orientasi, sehingga melakukan fungsi giroskop mekanik. Namun prinsip operasinya adalah bukan didasarkan pada interferensi cahaya yang telah melewati kumparan serat optik yang dapat sepanjang 5 km. Perkembangan diode (semikonduktor) laser dan rendah-rugi single-mode serat optik pada awal tahun 1970 untuk industri telekomunikasi diaktifkan efek Sagnac serat optik gyros untuk dikembangkan sebagai perangkat praktis.

Deskripsi

Giroskop serat optik atau Fiber Optic Gyroscope (FOG) pertama kali diusulkan oleh Vali dan Shorthill pada tahun 1976, di mana giroskop serat optik tersebut yang baru dikembangkan dengan menggunakan keunggulan serat optik single-mode sebagai media propagasi cahaya laser. Pada saat itu, yang menjadi hint adalah bagaimana cara untuk meningkatkan sensitivitas melalui peningkatan panjang rongga (cavity length) secara substansial, yaitu karena adanya efek Sagnac, yang memungkinkan menjadi sensor rotasi optik.

Prinsip FOG didasarkan pada kecepatan cahaya yang konstan. Hal ini akan menghasilkan perbedaan fase cahaya yang merambat melalui koil serat optik searah jarum jam (cw) atau berlawanan dengan arah jarum jam (ccw). Perbedaan fase ini sebanding dengan tingkat penginderaan. Teknologi FOG telah dikembangkan dari desain loop terbuka ke desain loop tertutup dengan bandwidth tinggi dan teknik modulasi fase acak. Saat ini tengah banyak dilakukan pengembangan produk giroskop serat optik di seluruh dunia, sebagai teknologi inersia penting generasi berikutnya. Perangkat yang semuanya all-solid-state ini menawarkan kombinasi masa pakai yang panjang dan kehandalan yang tinggi, seiring dengan potensi biaya produksi massal yang rendah. Yang paling penting adalah bahwa kinerja atau performa FOG tersebut dapat segera ditingkatkan untuk memenuhi berbagai aplikasi.

Dibandingkan dengan giroskop konvensional yang menggunakan massa berputar (mekanik) maupun giroskop laser (Ring Laser Gyroscope, RLG), FOG telah berkembang pada tingkat keandalan yang tinggi, kompak, dan stabil dalam pemakaian jangka panjang. Prinsip FOG didasarkan pada kecepatan cahaya yang konstan, yang dipropagasi ke dalam ring renonator melalui kopler menjadi 2 cahaya yang berlawanan di dalam ring. Detektor keluaran akan mengamati ada perbedaan fase bila kavitas yang ditempatinya berputar, akibat adanya efek Sagnac.

Upaya ini menghasilkan pengembangan giroskop laser untuk aplikasi kinerja tinggi tertentu, seperti navigasi pesawat, peluru kendali, roket, dsb. Akhir-akhir ini, upaya paralel telah muncul untuk mengembangkan giroskop serat optik yang berpotensi bisa lebih kecil, lebih kokoh, dan lebih murah daripada giroskop laser.