فائبر آپٹک گائرو

فائبر آپٹک گائروسکوپ فائبر اینگولر ویلوسٹی سینسر ہے، جو مختلف فائبر آپٹک سینسروں میں سب سے زیادہ امید افزا ہے۔ فائبر آپٹک گائروسکوپ، رنگ لیزر گائروسکوپ کی طرح، بغیر کسی میکانکی حرکت پذیر حصوں، کوئی وارم اپ ٹائم، غیر حساس سرعت، وسیع متحرک رینج، ڈیجیٹل آؤٹ پٹ، اور چھوٹے سائز کے فوائد رکھتا ہے۔ اس کے علاوہ، فائبر آپٹک گائروسکوپ رنگ لیزر گائروسکوپ کی مہلک کوتاہیوں پر بھی قابو پاتا ہے جیسے کہ زیادہ قیمت اور بلاک کرنے والے رجحان۔ لہذا، فائبر آپٹک گائروسکوپس بہت سے ممالک کی طرف سے قابل قدر ہیں. کم صحت سے متعلق سویلین فائبر آپٹک گائروسکوپس مغربی یورپ میں چھوٹے بیچوں میں تیار کیے گئے ہیں۔ یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ 1994 میں، امریکی گائروسکوپ مارکیٹ میں فائبر آپٹک گائروسکوپس کی فروخت 49% تک پہنچ جائے گی، اور کیبل گائروسکوپ دوسرے نمبر پر آئے گی (35% فروخت کے حساب سے)۔

فائبر آپٹک گائروسکوپ کا کام کرنے والا اصول Sagnac اثر پر مبنی ہے۔ ساگناک اثر ایک بند لوپ آپٹیکل راستے میں روشنی کے پھیلاؤ کا ایک عمومی متعلقہ اثر ہے جو جڑواں جگہ کی نسبت گھومتا ہے، یعنی ایک ہی بند نظری راستے میں ایک ہی روشنی کے منبع سے مساوی خصوصیات کے ساتھ روشنی کے دو شہتیر مخالف سمتوں میں پھیلتے ہیں۔ . آخر میں اسی کھوج کے نقطہ پر ضم ہوجائیں۔
اگر بند نظری راستے کے طول پر محور کے ارد گرد جڑی جگہ کی نسبت گردش کی زاویہ کی رفتار ہے، تو روشنی کے شہتیروں کے ذریعے آگے اور معکوس سمتوں میں سفر کیا جانے والا نظری راستہ مختلف ہے، جس کے نتیجے میں آپٹیکل راستے میں فرق ہوتا ہے، اور نظری راستے کا فرق گردش کی کونیی رفتار کے متناسب ہے۔ . لہذا، جب تک نظری راستے کا فرق اور متعلقہ مرحلے کے فرق کی معلومات معلوم ہیں، گردشی کونیی رفتار حاصل کی جا سکتی ہے۔

الیکٹرو مکینیکل گائروسکوپ یا لیزر گائروسکوپ کے مقابلے میں، فائبر آپٹک گائروسکوپ میں درج ذیل خصوصیات ہیں:
(1) چند حصے، آلہ مضبوط اور مستحکم ہے، اور اثر اور سرعت کے خلاف مضبوط مزاحمت رکھتا ہے۔
(2) کوائلڈ فائبر لمبا ہوتا ہے، جو لیزر گائروسکوپ کے مقابلے میں کئی ترتیبوں سے پتہ لگانے کی حساسیت اور ریزولوشن کو بہتر بناتا ہے۔
(3) کوئی مکینیکل ٹرانسمیشن پرزے نہیں ہیں، اور پہننے کا کوئی مسئلہ نہیں ہے، اس لیے اس کی طویل خدمت زندگی ہے۔
(4) مربوط آپٹیکل سرکٹ ٹیکنالوجی کو اپنانا آسان ہے، سگنل مستحکم ہے، اور اسے براہ راست ڈیجیٹل آؤٹ پٹ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے اور کمپیوٹر انٹرفیس سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔
(5) آپٹیکل فائبر کی لمبائی یا کوائل میں روشنی کے چکراتی پھیلاؤ کی تعداد کو تبدیل کرکے، مختلف درستگی حاصل کی جاسکتی ہے اور ایک وسیع متحرک رینج حاصل کیا جاسکتا ہے۔
(6) مربوط بیم کے پھیلاؤ کا وقت کم ہوتا ہے، لہذا اصولی طور پر اسے بغیر پہلے سے گرم کیے فوری طور پر شروع کیا جا سکتا ہے۔
(7) اسے رنگ لیزر گائروسکوپ کے ساتھ مل کر مختلف جڑی نیویگیشن سسٹمز کے سینسر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، خاص طور پر اسٹریپ-ڈاؤن انرشل نیویگیشن سسٹم کے سینسر؛
(8) سادہ ساخت، کم قیمت، چھوٹے سائز اور ہلکے وزن.

درجہ بندی
کام کے اصول کے مطابق:
انٹرفیومیٹرک فائبر آپٹک گائروسکوپس (I-FOG)، فائبر آپٹک گائروسکوپس کی پہلی نسل، فی الحال سب سے زیادہ استعمال ہوتی ہے۔ یہ SAGNAC اثر کو بڑھانے کے لیے ملٹی ٹرن آپٹیکل فائبر کوائل کا استعمال کرتا ہے۔ ملٹی ٹرن سنگل موڈ آپٹیکل فائبر کوائل پر مشتمل ڈوئل بیم ٹورائیڈل انٹرفیرومیٹر زیادہ درستگی فراہم کر سکتا ہے اور ناگزیر طور پر مجموعی ڈھانچے کو مزید پیچیدہ بنا دے گا۔
Resonant fiber optic gyroscope (R-FOG) دوسری نسل کا فائبر آپٹک جائروسکوپ ہے۔ یہ SAGNAC اثر کو بڑھانے اور درستگی کو بہتر بنانے کے لیے چکراتی پھیلاؤ کو بڑھانے کے لیے ایک رِنگ ریزونیٹر کا استعمال کرتا ہے۔ لہذا، یہ چھوٹے ریشوں کا استعمال کر سکتا ہے. R-FOG کو گونجنے والے گہا کے گونج کے اثر کو بڑھانے کے لیے ایک مضبوط مربوط روشنی کا ذریعہ استعمال کرنے کی ضرورت ہے، لیکن مضبوط مربوط روشنی کا ذریعہ بہت سے پرجیوی اثرات بھی لاتا ہے۔ ان پرجیوی اثرات کو ختم کرنے کا طریقہ فی الحال اہم تکنیکی رکاوٹ ہے۔
محرک بریلوئن سکیٹرنگ فائبر آپٹک جائروسکوپ (B-FOG)، تیسری نسل کا فائبر آپٹک گائروسکوپ پچھلی دو نسلوں کے مقابلے میں بہتری ہے، اور یہ ابھی بھی نظریاتی تحقیق کے مرحلے میں ہے۔
آپٹیکل سسٹم کی ساخت کے مطابق: مربوط آپٹیکل قسم اور تمام فائبر قسم فائبر آپٹک جائروسکوپ۔
ساخت کے مطابق: سنگل محور اور کثیر محور فائبر آپٹک جائروسکوپس۔
لوپ کی قسم کے مطابق: اوپن لوپ فائبر آپٹک جائروسکوپ اور بند لوپ فائبر آپٹک جائروسکوپ۔

1976 میں اس کے متعارف ہونے کے بعد سے، فائبر آپٹک جائروسکوپ کو بہت زیادہ ترقی دی گئی ہے۔ تاہم، فائبر آپٹک گائروسکوپ میں اب بھی تکنیکی مسائل کا ایک سلسلہ ہے، یہ مسائل فائبر آپٹک گائروسکوپ کی درستگی اور استحکام کو متاثر کرتے ہیں، اور اس طرح اس کی وسیع رینج کو محدود کرتے ہیں۔ بنیادی طور پر شامل ہیں:
(1) درجہ حرارت عارضی کا اثر۔ نظریاتی طور پر، رِنگ انٹرفیرومیٹر میں دو پیچھے سے پھیلنے والے روشنی کے راستے برابر لمبائی کے ہوتے ہیں، لیکن یہ سختی سے تب ہی درست ہے جب نظام وقت کے ساتھ تبدیل نہیں ہوتا ہے۔ تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ فیز کی خرابی اور گردش کی شرح کی پیمائش کی قدر کا بڑھنا درجہ حرارت کے اخذ کردہ وقت کے متناسب ہے۔ یہ بہت نقصان دہ ہے، خاص طور پر وارم اپ کی مدت کے دوران۔
(2) کمپن کا اثر۔ کمپن پیمائش کو بھی متاثر کرے گی۔ کنڈلی کی اچھی مضبوطی کو یقینی بنانے کے لیے مناسب پیکیجنگ کا استعمال کیا جانا چاہیے۔ گونج کو روکنے کے لیے اندرونی مکینیکل ڈیزائن بہت معقول ہونا چاہیے۔
(3) پولرائزیشن کا اثر۔ آج کل، سب سے زیادہ استعمال ہونے والا سنگل موڈ فائبر دوہری پولرائزیشن موڈ فائبر ہے۔ فائبر کی بائرفرنجنس پرجیوی مرحلے کا فرق پیدا کرے گی، لہذا پولرائزیشن فلٹرنگ کی ضرورت ہے۔ ڈیپولرائزیشن فائبر پولرائزیشن کو دبا سکتا ہے، لیکن یہ لاگت میں اضافے کا باعث بنے گا۔
سب سے اوپر کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے. مختلف حل تجویز کیے گئے ہیں۔ فائبر آپٹک گائروسکوپ کے اجزاء کی بہتری اور سگنل پروسیسنگ کے طریقوں میں بہتری بھی شامل ہے۔