Um giroscópio de fibra óptica (FOG) é um sensor de precisão que mede a velocidade angular por meio da interferência da luz, em vez de componentes mecânicos. Os engenheiros costumam utilizar giroscópios ópticos em sistemas aeroespaciais, marítimos e de navegação, nos quais alta confiabilidade e precisão são essenciais.
Ao contrário dos giroscópios tradicionais de massa giratória, os giroscópios ópticos não contêm peças móveis, o que aumenta sua durabilidade e resistência a vibrações e choques.
Um giroscópio óptico funciona com base no efeito Sagnac. Esse efeito causa um deslocamento de fase quando o sistema gira. O sistema divide um feixe de luz em duas partes. Um feixe se desloca no sentido horário e o outro, no sentido anti-horário. Ambos os feixes percorrem uma fibra óptica em circuito fechado ou uma cavidade ressonante. A rotação causa uma diferença no tempo de percurso entre os feixes. Essa diferença cria um deslocamento de fase mensurável. O sistema utiliza essa mudança para calcular a taxa de rotação.
Se o sistema estiver parado, ambos os feixes retornam ao detector ao mesmo tempo e interferem construtivamente. No entanto, quando o sistema gira, um feixe percorre um caminho ligeiramente mais longo que o outro, criando uma diferença de fase mensurável. O giroscópio converte essa mudança de fase em uma leitura precisa da velocidade angular.
Existem dois tipos principais de giroscópios ópticos: o giroscópio a laser em anel (RLG) e o giroscópio de fibra óptica (FOG). Os RLGs utilizam feixes de laser dentro de uma cavidade triangular ou quadrada composta por espelhos, enquanto os FOGs conduzem a luz por meio de longas bobinas de fibra óptica. Os FOGs tendem a ser menores, mais leves e mais resistentes, o que os torna ideais para plataformas móveis ou com restrições de espaço.
Esses sensores desempenham um papel fundamental nos sistemas de navegação inercial, onde ajudam a determinar a posição, o rumo e a orientação sem depender de referências externas, como o GPS. Sua capacidade de funcionar em ambientes hostis ou onde o acesso a GNSS é negado os torna indispensáveis nas áreas de defesa, aeroespacial, veículos autônomos e navegação subaquática.
FOG – Giroscópio de fibra óptica
