Bir halka lazer jiroskopu, açıdaki veya bir yöndeki değişiklikleri ölçmek için iki yönde hareket eden bir lazer ışını kullanan hassas bir araçtır. Jiroskoplar, uçak ve gemiler için navigasyon sistemlerinde ve füzeler ve hassas silahlardaki rehberlik sistemlerinde kullanılır. Yöndeki değişiklikleri ölçmek için ışığın kullanılması ilkesi, 1913 yılında gerçekleştirilen Fransız bilim adamı Georges Sagnac tarafından yapılan araştırmaya dayanmaktadır.
Jiroskoplar, inertia prensibini kullanarak pozisyonu veya pozisyondaki değişiklikleri belirler. Dönen jiroskop tekerleği bir konumda kalmak istiyor ve dönmeye karşı direniyor. Bu, bir tarafa itilmeye dayanacak veya bir dönen bisiklet tekerleğini bir tarafa çevirmeye çalışacak bir topaçla gösterilebilir.
Bir halka lazer jiroskopu, lazer ışık huzmelerindeki farklılıkları ölçmek için Doppler prensibini kullanır. 1842'de Christian Doppler, eğer sesin kaynağı hareket ediyorsa, ses frekansının bir dinleyiciden farklı göründüğünü keşfetti. Bir dinleyiciye doğru hareket eden sesler daha yüksek görünür ve uzaklara taşınırken frekans daha düşük görünür. Etki ışıkla da ortaya çıkar ve bir lazer jiroskopu bu prensibi kullanır, çünkü iki ışın, jiroskop hareket ettirildiğinde veya Sagnac'ın bulduğu gibi hareket ettirildiğinde biraz farklı mesafelerde hareket eder.
Bir halka lazer jiroskopunun tasarımı normal olarak üç eşit kenarı olan bir üçgen veya eşit bir kutudur. Üçgenin veya kutunun bir tarafına bir helyum lazeri yerleştirilir ve lazer ışınları üçgenin etrafına ters yönlere gönderilir. Aynalar ve prizmalar kullanılarak, iki ışın, girişim kalıpları olarak adlandırılan iki ışın tarafından oluşturulan hem açık hem de koyu renkli çizgilere bakan bir dedektöre gönderilir. Dedektör, jiroskop hareket ederse konumunu hareket ettirecek veya değiştirecek olan girişim modellerinde değişiklik arayabilir.
Jiroskop seviye olduğunda, iki lazer ışını bilinen bir zaman farkında dedektöre geri döner ve girişim kalıpları sabittir. Halka lazer jiroskopunun bir tarafa yatırılması, lazer ışınlarının biraz farklı zamanlarda dönmesine neden olur ve girişim desenleri eğim miktarıyla tutarlı bir hızda hareket eder. Detektör, hassas dönüşler için kullanılan bir uçakta dönüş ve sıra göstergesi için bir eğim ölçümü göstermek veya yönlü bir jiroskop adı verilen navigasyon için kullanılan bir pusula kadranını çevirmek için kalibre edilebilir.
Ring lazer jiroskop teknolojisi, 20. yüzyılın sonlarında mekanik jiroskopların yerini almaya başladı. O zamandan önce, jiroskoplar sabit bir jiroskop etkisi yaratmak için tekerlekleri çok yüksek hızlarda döndürdü. Bu jiroskoplar enerji için basınçlı hava veya elektrik gerektiriyordu ve mekanik sürtünme nedeniyle performans kayıplarına maruz kaldılar. Halka lazer jiroskopu hareketli parçalara sahip değildir ve kalibre edildikten sonra minimum performans kaybıyla mükemmel hassasiyet sağlayabilir.
Erken lazer jiroskoplarında bir sorun, yöndeki veya eğimdeki çok küçük değişiklikleri ölçmede güçtü. Bu etki kilitlenme olarak adlandırılır ve iki lazer ışını dedektörde, hareketsiz bir jiroskop ile aynı anda artar ve hatalı olarak seviye olarak yorumlanır. Mekanik hata takması adı verilen bu hatayı önlemenin bir yöntemi, kilitlenmeyi önlemek için dedektörü belirli bir hızda hareket ettirmek için titreşimli bir yay kullanır. Başka bir yöntem, yanlış seviye ölçümlerini önlemek için jiroskopu belirli bir hızda döndürür, ancak bu ünitenin üretilmesi daha pahalıdır.
