Giroscópios de luz mais próximos da realidade

giroscopios-de-luz.jpg - 08/01/2021

Um novo tipo de fibra óptica está viabilizando giroscópios que usam apenas luz para detectar movimento e posicionamento.
[Imagem: Gregory T. Jasion/Univ.Southampton]

Giroscópios de fibra óptica

Acaba de ser dado um passo importante para trazer para o mercado giroscópios de fibra óptica, um tipo de sensor de que detecta a rotação usando apenas luz.

Como os giroscópios são a base da maioria dos sistemas de navegação, o trabalho de Glen Sanders e colegas da Universidade de Southampton, no Reino Unido, abre caminho para viabilizar grandes melhorias para esses sistemas.

Os giroscópios de fibra óptica ressonadores usam dois lasers disparados em direções opostas em uma bobina de fibra óptica. As extremidades da fibra são conectadas para formar um ressonador óptico, de forma que a maior parte da luz recircula e faz várias viagens ao redor da bobina.

Quando a bobina está em repouso, os feixes de luz viajando em ambas as direções compartilham a mesma frequência de ressonância. Mas quando a bobina se movimenta, as frequências de ressonância mudam em relação umas às outras de uma forma que pode ser usada para calcular a direção do movimento ou orientação do dispositivo no qual o giroscópio está montado.

"Embora nosso giroscópio ainda esteja nos estágios iniciais de desenvolvimento, se ele alcançar sua capacidade total de desempenho, ele estará pronto para se colocar na próxima geração de tecnologias de orientação e navegação, que não apenas avançam os limites da precisão, mas o fazem com tamanho e peso reduzidos," disse Sanders.

Fibra óptica oca

Sanders empregou um novo tipo de fibra óptica oca que rompeu os limites de todos os protótipos já construídos, melhorando a estabilidade do giroscópio em 500 vezes.

Conhecidas como fibras anti-ressonante sem nós, essa nova classe de fibras apresenta níveis extremamente baixos de efeitos não-lineares, além de baixa atenuação óptica, o que melhora a qualidade do ressonador porque a luz mantém sua intensidade, gerando uma perda menor do que qualquer outra fibra de núcleo oco.

"Esperamos ver esses giroscópios sendo usados na próxima geração da aviação civil, veículos autônomos e muitas outras aplicações nas quais os sistemas de navegação são empregados," disse Sanders. "Na verdade, à medida que melhoramos o desempenho dos sistemas de navegação e orientação, esperamos abrir possibilidades e aplicações totalmente novas."

Mais tópicos