Τι είναι ένα Γυροσκόπιο Φωτονικής Πυριτίου

Με απλά λόγια, ένας γυροσκόπιο πυριτικής φωτονικής είναι ένας αισθητήρας πλοήγησης υψηλής ακρίβειας ενσωματωμένος σε ένα τσιπ βασισμένο σε πυρίτιο, του οποίου η πλήρης ονομασία είναι Γυροσκόπιο Οπτικής Πυριτικής Φωτονικής (SiPhOG). Η κύρια λειτουργία του είναι να ανιχνεύει τη γωνία περιστροφής και τη στάση ενός αντικειμένου, ακριβώς όπως το γυροσκόπιο στα κινητά μας τηλέφωνα, αλλά έχει υψηλότερη ακρίβεια και μικρότερο μέγεθος, και αποτελεί βασικό συστατικό του εξοπλισμού αδρανειακής πλοήγησης νέας γενιάς. Η αρχή λειτουργίας του δεν είναι περίπλοκη. Όπως τα παραδοσιακά γυροσκόπια οπτικών ινών, χρησιμοποιεί το "Φαινόμενο Sagnac" — όταν ένα αντικείμενο περιστρέφεται, δύο δέσμες φωτός που διαδίδονται σε αντίθετες κατευθύνσεις θα παράγουν μια μικρή διαφορά οπτικής διαδρομής. Ανιχνεύοντας αυτή τη διαφορά, η ταχύτητα και η γωνία περιστροφής μπορούν να υπολογιστούν με ακρίβεια. Ωστόσο, σε σύγκριση με τα παραδοσιακά γυροσκόπια οπτικών ινών, το μεγαλύτερο πλεονέκτημα των γυροσκοπίων πυριτικής φωτονικής είναι η "σμίκρυνση". Ενσωματώνει τα χιλιόμετρα πηνίων οπτικών ινών των παραδοσιακών γυροσκοπίων σε ένα μικρό τσιπ πυριτίου μέσω της τεχνολογίας πυριτικής φωτονικής, εξαλείφοντας πλήρως τα πολύπλοκα διακριτά εξαρτήματα, μειώνοντας σημαντικά τον όγκο και το βάρος. Επιπλέον, τα γυροσκόπια πυριτικής φωτονικής έχουν επίσης τα χαρακτηριστικά χαμηλού κόστους, υψηλής αξιοπιστίας και καταλληλότητας για μαζική παραγωγή. Κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας τυπικές γραμμές παραγωγής ημιαγωγών χωρίς χειροκίνητη συναρμολόγηση ακριβείας, και η τιμή τους είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή των παραδοσιακών γυροσκοπίων οπτικών ινών. Ταυτόχρονα, έχουν μια πλήρως στερεά δομή χωρίς κινούμενα μέρη, είναι ανθεκτικά σε κραδασμούς και κρούσεις, και μπορούν να λειτουργούν σταθερά σε σκληρά περιβάλλοντα. Ισορροπεί τέλεια την ακρίβεια και την απόδοση κόστους, καλύπτοντας την ανεπαρκή ακρίβεια των συνηθισμένων γυροσκοπίων MEMS και επιλύοντας τα προβλήματα μεγάλου όγκου και υψηλής τιμής των παραδοσιακών γυροσκοπίων οπτικών ινών. Επί του παρόντος, τα γυροσκόπια πυριτικής φωτονικής έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε τομείς όπως τα drones, η αυτόνομη οδήγηση, η εμπορική αεροδιαστημική και τα έξυπνα ρομπότ. Αποτελούν βασικά συστατικά που υποστηρίζουν την ανάπτυξη αναδυόμενων βιομηχανιών όπως η οικονομία χαμηλού υψομέτρου και η τεχνητή νοημοσύνη, και αποτελούν επίσης μια σημαντική κατεύθυνση για την Κίνα να επιτύχει ανεξάρτητο έλεγχο σε αισθητήρες υψηλής τεχνολογίας.