Giroscpios de luz mais prximos da realidade

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Eletrnica

giroscopios-de-luz.jpg – 08/01/2021

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

Giroscpios de fibra ptica

Acaba de ser dado um passo importante para trazer para o mercado giroscpios de fibra ptica, um tipo de sensor de que detecta a rotao usando apenas luz.

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

Os giroscpios de fibra ptica ressonadores usam dois lasers disparados em direes opostas em uma bobina de fibra ptica. As extremidades da fibra so conectadas para formar um ressonador ptico, de forma que a maior parte da luz recircula e faz vrias viagens ao redor da bobina.

Quando a bobina est em repouso, os feixes de luz viajando em ambas as direes compartilham a mesma frequncia de ressonncia. Mas quando a bobina se movimenta, as frequncias de ressonncia mudam em relao umas s outras de uma forma que pode ser usada para calcular a direo do movimento ou orientao do dispositivo no qual o giroscpio est montado.

“Embora nosso giroscpio ainda esteja nos estgios iniciais de desenvolvimento, se ele alcanar sua capacidade total de desempenho, ele estar pronto para se colocar na prxima gerao de tecnologias de orientao e navegao, que no apenas avanam os limites da preciso, mas o fazem com tamanho e peso reduzidos,” disse Sanders.

Fibra ptica oca

Sanders empregou um novo tipo de fibra ptica oca que rompeu os limites de todos os prottipos j construdos, melhorando a estabilidade do giroscpio em 500 vezes.

Conhecidas como fibras anti-ressonante sem ns, essa nova classe de fibras apresenta nveis extremamente baixos de efeitos no-lineares, alm de baixa atenuao ptica, o que melhora a qualidade do ressonador porque a luz mantm sua intensidade, gerando uma perda menor do que qualquer outra fibra de ncleo oco.

“Esperamos ver esses giroscpios sendo usados na prxima gerao da aviao civil, veculos autnomos e muitas outras aplicaes nas quais os sistemas de navegao so empregados,” disse Sanders. “Na verdade, medida que melhoramos o desempenho dos sistemas de navegao e orientao, esperamos abrir possibilidades e aplicaes totalmente novas.”

Bibliografia:

Artigo: Hollow-core resonator fiber optic gyroscope using nodeless anti-resonant fiberAutores: Glen A. Sanders, Austin A. Taranta, Chellappan Narayanan, Eric Numkam Fokoua, Seyedmohammad Abokhamis Mousavi, Lee K. Strandjord, Marc Smiciklas, Thomas D. Bradley, John Hayes, Gregory T. Jasion, Tiequn Qiu, Wes Williams, Francesco Poletti, and David N. PayneRevista: Optics LettersVol.: 46, Issue 1, pp. 46-49DOI: 10.1364/OL.410387

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