Um Giroscópio de Fibra Óptica (FOG) é um sensor de precisão que mede a velocidade angular utilizando a interferência da luz, em vez de componentes mecânicos. Engenheiros geralmente utilizam giroscópios ópticos em sistemas aeroespaciais, marítimos e de navegação, onde alta confiabilidade e precisão são essenciais.
Ao contrário dos giroscópios tradicionais de massa giratória, os giroscópios ópticos não contêm peças móveis, o que melhora sua durabilidade e resistência a vibrações e choques.
Um giroscópio óptico funciona utilizando o efeito Sagnac. Este efeito causa um deslocamento de fase quando o sistema gira. O sistema divide um feixe de luz em duas partes. Um feixe viaja no sentido horário e o outro no sentido anti-horário. Ambos os feixes se movem através de uma fibra óptica em loop 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 esse deslocamento para calcular a taxa de rotação.
Se o sistema estiver estacionário, 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 esse deslocamento de fase em uma leitura precisa de velocidade angular.
Existem dois tipos principais de giroscópios ópticos: o Giroscópio a Laser de Anel (RLG) e o Giroscópio de Fibra Óptica (FOG). RLGs utilizam feixes de laser dentro de uma cavidade triangular ou quadrada feita de espelhos, enquanto FOGs guiam a luz através de longas bobinas de fibra óptica. FOGs tendem a ser menores, mais leves e mais robustos, tornando-os ideais para plataformas móveis ou com restrição de espaço.
Esses sensores desempenham um papel fundamental em sistemas de navegação inercial, onde auxiliam na determinação de posição, rumo e orientação sem depender de referências externas como o GPS. Sua capacidade de funcionar em ambientes com negação de GNSS ou hostis os torna indispensáveis em defesa, aeroespacial, veículos autônomos e navegação subaquática.
FOG – Giroscópio de fibra óptica
