Pirinç Tanesi Büyüklüğünde Optik Jiroskop

BİLHASSA ROBOTLAR NEREDE OLDUKLARINI İYİ BİLECEK

Yıllar yıllar önce araştırmacıların  aklına bir şey takıldı . Biz bu telefonları tabletleri ve diğer endüstriyel ürünleri sağa sola çevirdiğimizde medya ve ölçüm araçları  da dönüş yönüne göre hareket etse ? Adeta cihazı kullanırken pusula görevi görse nasıl olur ? İlk olarak bir döneme damgasını vuran oyuncaklar gibi bir sistem geliştirildi. Hatırlayacaksınız içerisinde bir tane bilye , duvarlar arasından geçirilmek suretiyle kaleye sokulur ve oyun kazanılır.

Aynı mantıkla bilyenin hareketlerini kullanıp çarptığı duvardaki potansiyel farkı ölçen araştırmacılar büyük bir buluşa imza attılar. Hatta uzun yıllarca şuan efsane otomobil dediğimiz araçların hava yastığını bu klasik jiroskoplar açtı. Bir bilye kanalının sonuna yay koyup bilyeyi belirli bir ivmede switch e çarptırmak suretiyle hava yastığı açıldı. X ağırlığındaki bilye V hızında gider de uzaklık/zaman² formülüne göre belli bir ivmeyi yakalarsa switche bassın ve o da havayastığını açsın.

Bu klasik durum gün geçtikçe gelişti ve önce sim kart büyüklüğüne şimdilerde ise pirinç tanesi boyuna kadar küçüldü. Aşağıda bir kaç yıl önce üretilen bir jiroskop var  , bu jiroskop bir simkart büyüklüğünde  fakat artık çok eski tarihi eser olma yolunda. Çünkü Caltech’den bilim insanları jiroskopları pirinç taneleri kadar küçük hale getirdi.

Peki Nasıl ?

İnsan için beyincik ile aynı görevi yapan Jiroskoplarda Sagnac etkisini anlamak için iki ışık ışını ele alalım. Bu ışınlar “bir şekilde” kapalı ve sabit* (dairesel olması şart olmayan) bir döngü  içinde yol alarak başladıkları yere geri dönüyor olsunlar. iki ışın da aynı anda yola çıkarsa aynı anda da başladıkları yere varacaktır. Ancak eğer döngü bir yönde w açısal hızı ile dönerse o zaman iki ışının varış zamanları ve varış anındaki fazları değişik olacak ve vardıkları noktada bir girişim örüntüsü* oluşturacaktır. bu gecikmenin miktarı dairesel bir yol için hız=yol/zaman gibi basit mekanik formüllerle 4*a*w/(c^2-v^2) olarak hesaplanır. Ayrıca bu girişim paterininden faydalanarak ortamın dönüş hızı bulunabilir. Bu ortam dünyanın kendisi de olabilir, dolayısıyla böyle bir düzenekle dünyanın dönüş hızı da hesaplanabilir. Optik gyro denilen ve fiber ya da lazerler kullanılarak üretilebilen yüksek hassasiyetli cihazların altında yatan prensiptir. Bbu gyrolar mekanik olanlara nazaran daha hafiftirler, daha küçüktürler, daha ucuzdurlar ve daha az güç tüketirler. Yeni nesil navigasyon sistemlerinde kullanılmaktadırlar. “Ne işe yarar bu meret” diyenlere mesela bindiğiniz yolcu uçağı ineceği yeri bulmak için buna muhtaçtır .

Yeni nesil fiber-optik jiroskoplar (FOG) rota değişikliklerini, mekanik jiroskoplardan farklı olarak, Sagnac etkisini kullanarak algılar. Çalışma prensibi, neredeyse km ölçeğindeki uzunluğa sahip fiber-optik bobin içinden geçen ışığın girişimine dayanır. Telekomünikasyon sektörü için 1970’li yılların başında diyot (yarıiletken) lazerler ve düşük kayıplı tek modlu fiber-optiklerin gelişimi, Sagnac etkisiyle çalışan fiber-optik jiroskopların pratik cihazlar olarak geliştirilmesini sağlamıştır. Lazerden çıkan iki
ışın demeti, aynı fibere ters yönde enjekte edilir. Açısal olarak dönen bir fiberoptik jiroskopta Sagnac etkisi nedeniyle, zıt yönlerde ilerleyen ışınlardan birinde diğer ışına göre optik yol uzunluğu farkından dolayı bir gecikme yada başka bir deyişle faz farkı oluşur. Ortaya çıkan diferansiyel faz kayması interferometre ile ölçülür. Optik ışık bölücüler (beam spliter), bir bobin üzerinden saat yönünde ve saat yönünün tersi yönde ilerleyen iki ayrı dalga formunda ışığı oluşturur.

Fiberoptik Sagnac

Kaynak ;

• file:///C:/Users/Muhammet/Downloads/navruz.pdf
• https://www.gercekbilim.com/pirinc-tanesi-buyuklugunde-optik-jiroskop-icat-edildi/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+GercekBilim+%28Gercek+Bilim+%7C+Bilim+ve+Teknoloji%27de+gelece%C4%9Fi+%C5%9Fimdiden+yakalay%C4%B1n%29