Wat is een silicium fotonische gyroscoop

Simpel gezegd: eensilicium fotonische gyroscoopis een zeer nauwkeurige navigatiesensor geïntegreerd op een op silicium gebaseerde chip, waarvan de volledige naam Silicon Photonic Optical Gyroscope (SiPhOG) is. De kernfunctie ervan is het detecteren van de rotatiehoek en stand van een object, net als de gyroscoop in onze mobiele telefoons, maar hij heeft een hogere precisie en een kleiner formaat, en is het kernonderdeel van een nieuwe generatie traagheidsnavigatieapparatuur. Het werkingsprincipe is niet ingewikkeld. Net als traditionele glasvezelgyroscopen maakt het gebruik van het 'Sagnac-effect': wanneer een object roteert, zullen twee lichtbundels die zich in tegengestelde richtingen voortplanten, een klein verschil in optisch pad produceren. Door dit verschil te detecteren, kunnen de rotatiesnelheid en -hoek nauwkeurig worden berekend. Vergeleken met traditionele glasvezelgyroscopen is het grootste voordeel van silicium fotonische gyroscopen echter "miniaturisatie". Het integreert de kilometers aan optische vezelspoelen in traditionele gyroscopen in een kleine siliciumchip door middel van siliciumfotonicatechnologie, waardoor complexe afzonderlijke componenten volledig worden geëlimineerd, waardoor het volume en het gewicht aanzienlijk worden verminderd. Bovendien hebben silicium fotonische gyroscopen ook de kenmerken van lage kosten, hoge betrouwbaarheid en geschiktheid voor massaproductie. Ze worden vervaardigd met behulp van standaard halfgeleiderproductielijnen zonder handmatige precisieassemblage, en hun prijs is veel lager dan die van traditioneelglasvezel gyroscopen. Tegelijkertijd hebben ze een volledig solid-state structuur zonder bewegende delen, zijn ze bestand tegen trillingen en schokken en kunnen ze stabiel werken in ruwe omgevingen. Het brengt precisie en kostenprestaties perfect in evenwicht en compenseert de onvoldoende precisie van gewoonMEMS-gyroscopenen het oplossen van de problemen van het grote volume en de hoge prijs van traditionele glasvezelgyroscopen. Momenteel worden fotonische gyroscopen van silicium op grote schaal gebruikt op gebieden als UAV's, autonoom rijden, commerciële ruimtevaart en intelligente robots. Het zijn sleutelcomponenten die de ontwikkeling van opkomende industrieën ondersteunen, zoals de economie op lage hoogte en kunstmatige intelligentie, en ook een belangrijke richting voor China om onafhankelijke controle over hoogwaardige sensoren te bereiken.