FOG – Gyromètre à fibre optique
Un gyromètre à fibre optique (FOG) est un capteur de précision qui mesure la vitesse angulaire en utilisant l'interférence de la lumière plutôt que des composants mécaniques. Les ingénieurs utilisent généralement des gyroscopes optiques dans les systèmes aérospatiaux, maritimes et de navigation où une fiabilité et une précision élevées sont essentielles.
Contrairement aux gyroscopes traditionnels à masse tournante, les gyroscopes optiques ne contiennent aucune pièce mobile, ce qui améliore leur durabilité et leur résistance aux vibrations et aux chocs.
Un gyroscope optique fonctionne grâce à l'effet Sagnac. Cet effet provoque un déphasage lorsque le système pivote. Le système divise un faisceau lumineux en deux parties. Un faisceau se déplace dans le sens horaire et l'autre dans le sens antihoraire. Les deux faisceaux se déplacent à travers une fibre optique en boucle fermée ou une cavité résonnante. La rotation provoque une différence de temps de parcours entre les faisceaux. Cette différence crée un déphasage mesurable. Le système utilise ce déphasage pour calculer la vitesse de rotation.
Si le système est stationnaire, les deux faisceaux reviennent au détecteur en même temps et interfèrent de manière constructive. Cependant, lorsque le système pivote, un faisceau parcourt un trajet légèrement plus long que l'autre, créant une différence de phase mesurable. Le gyroscope convertit ce déphasage en une lecture précise de la vitesse angulaire.
Il existe deux principaux types de gyroscopes optiques : le gyroscope à laser ring (RLG) et le gyromètre à fibre optique (FOG). Les RLG utilisent des faisceaux laser à l'intérieur d'une cavité de forme triangulaire ou carrée constituée de miroirs, tandis que les FOG guident la lumière à travers de longues bobines de fibre optique. Les FOG ont tendance à être plus petits, plus légers et plus robustes, ce qui les rend idéaux pour les plateformes mobiles ou à l'espace restreint.
Ces capteurs jouent un rôle clé dans les systèmes de navigation inertielle, où ils aident à déterminer la position, le cap et l'orientation sans dépendre de références externes comme le GPS. Leur capacité à fonctionner dans des environnements GNSS-denied ou difficiles les rend indispensables dans la défense, l'aérospatiale et les véhicules autonomes.
