วงแหวนเลเซอร์วัดการหมุนวนเป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำที่ใช้ลำแสงเลเซอร์เดินทางในสองทิศทางเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของมุมหรือทิศทาง Gyroscopes ใช้ในระบบนำทางสำหรับเครื่องบินและเรือและสำหรับระบบนำทางในขีปนาวุธและอาวุธที่มีความแม่นยำ หลักการของการใช้แสงในการวัดการเปลี่ยนแปลงในทิศทางขึ้นอยู่กับการวิจัยโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Georges Sagnac ดำเนินการในปี 1913
Gyroscopes ใช้หลักการของความเฉื่อยเพื่อกำหนดทิศทางหรือการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่ง วงล้อหมุนนั้นต้องการอยู่ในตำแหน่งเดียวและจะต้านทานการหมุน สิ่งนี้สามารถแสดงให้เห็นได้จากด้านบนที่ปั่นซึ่งจะต้านทานการถูกผลักไปด้านใดด้านหนึ่งหรือพยายามหมุนล้อจักรยานที่หมุนไปด้านหนึ่ง
วงแหวนเลเซอร์วัดการหมุนวนใช้หลักการ Doppler ในการวัดความแตกต่างในลำแสงเลเซอร์ ในปีค. ศ. 1842 Christian Doppler พบว่าความถี่ของเสียงนั้นแตกต่างจากผู้ฟังหากแหล่งกำเนิดของเสียงเคลื่อนไหว เสียงที่เคลื่อนเข้าหาผู้ฟังจะปรากฏขึ้นและความถี่ในการเคลื่อนที่จะลดลง เอฟเฟกต์ยังเกิดขึ้นกับแสงและเลเซอร์วัดการหมุนวนใช้หลักการนี้เพราะลำแสงทั้งสองเคลื่อนที่ในระยะทางที่แตกต่างกันเล็กน้อยเมื่อหมุนหรือเอียงไจโรสโคปตามที่พบโดย Sagnac
การออกแบบวงแหวนไจโรสโคปเลเซอร์เป็นรูปสามเหลี่ยมที่มีด้านเท่ากันสามด้านหรือกล่องด้านเท่ากัน เลเซอร์ฮีเลียมวางอยู่ที่ด้านหนึ่งของรูปสามเหลี่ยมหรือกล่องและลำแสงเลเซอร์จะถูกส่งไปในทิศทางตรงกันข้ามรอบรูปสามเหลี่ยม การใช้กระจกและปริซึมลำแสงทั้งสองจะถูกส่งไปยังเครื่องตรวจจับที่ดูทั้งเส้นแสงและความมืดที่เกิดขึ้นจากลำแสงทั้งสองที่เรียกว่ารูปแบบการรบกวน เครื่องตรวจจับสามารถมองหาการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบการรบกวนซึ่งจะย้ายหรือเปลี่ยนตำแหน่งหากมีการหมุนวน
เมื่อเครื่องวัดการหมุนวนเป็นระดับลำแสงเลเซอร์ทั้งสองจะกลับไปที่เครื่องตรวจจับในเวลาที่ต่างกันและรูปแบบการรบกวนจะหยุดนิ่ง การหมุนวงแหวนวัดแรงหมุนของเลเซอร์ไปทางด้านหนึ่งทำให้ลำแสงเลเซอร์กลับมาในเวลาที่ต่างกันเล็กน้อยและรูปแบบการรบกวนจะเคลื่อนที่ในอัตราที่สอดคล้องกับปริมาณการเอียง สามารถปรับเทียบเครื่องตรวจจับเพื่อแสดงการวัดความเอียงสำหรับตัวบ่งชี้เลี้ยวและธนาคารบนเครื่องบินที่ใช้สำหรับการเลี้ยวที่แม่นยำหรือหมุนวงเวียนเข็มทิศที่ใช้สำหรับการนำทางที่เรียกว่าไจโรไดเรชั่นทิศทาง
เทคโนโลยีวงแหวนเลเซอร์วัดการหมุนวนได้เริ่มแทนที่ไจโรสโคปเชิงกลในปลายศตวรรษที่ 20 ก่อนหน้านั้นไจโรสโคปใช้ล้อหมุนด้วยความเร็วสูงมากเพื่อสร้างเอฟเฟกต์การหมุนวนที่เสถียร ลูกข่างเหล่านี้ต้องการอากาศอัดหรือไฟฟ้าสำหรับกำลังไฟฟ้าและอาจมีการสูญเสียประสิทธิภาพเนื่องจากแรงเสียดทานทางกล วงแหวนเลเซอร์วัดการหมุนวนไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและเมื่อปรับเทียบแล้วสามารถให้ความแม่นยำที่ยอดเยี่ยมโดยมีการสูญเสียประสิทธิภาพน้อยที่สุด
ปัญหาของเครื่องวัดระยะด้วยแสงเลเซอร์ในระยะเริ่มต้นนั้นยากที่จะวัดการเปลี่ยนแปลงในทิศทางหรือเอียงเล็กน้อย เอฟเฟกต์นี้เรียกว่าล็อคอินและลำแสงเลเซอร์ทั้งสองจะปรากฏขึ้นที่เครื่องตรวจจับพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของไจโรสโคปแบบไม่เคลื่อนที่ซึ่งตีความไม่ถูกต้องว่าเป็นระดับ วิธีการหนึ่งในการป้องกันข้อผิดพลาดนี้เรียกว่าการทำเหมืองด้วยกลไกใช้สปริงที่สั่นสะเทือนเพื่อเคลื่อนย้ายเครื่องตรวจจับในอัตราที่กำหนดเพื่อป้องกันการล็อคอิน อีกวิธีหนึ่งหมุนเครื่องวัดการหมุนวนในอัตราที่กำหนดเพื่อป้องกันการวัดระดับที่ผิดพลาดแม้ว่าหน่วยนี้จะมีราคาแพงกว่าในการผลิต
