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Auteur(s)
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Jean-Claude RADIX : Ingénieur civil des Télécommunications - Professeur indépendant
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L’expérience et la théorie montrent que l’observation de phénomènes optiques permet d’effectuer des mesures de rotations absolues. Cette possibilité, connue depuis 1913, s’est concrétisée par la mise au point de gyromètres optiques.
Leur principe de fonctionnement fait intervenir d’importants chapitres de physique théorique : mécanique quantique pour le phénomène laser, relativité générale pour l’observation de la propagation de rayons lumineux à partir d’un laboratoire en rotation.
Il s’ensuit, notamment pour l’ingénieur travaillant sur les techniques inertielles classiques, une certaine difficulté pour comprendre comment fonctionnent ces appareils, et cela d’autant plus que leur mode de fonctionnement peut faire intervenir des notions classiques d’optique ondulatoire (interférences) qui ne lui sont généralement pas familières.
L’objet de cet article est précisément de lui venir en aide, en rassemblant les notions de base nécessaires à la compréhension du gyromètre laser et du gyromètre à fibre optique et en effectuant une description sommaire de ces appareils et de leurs performances.
le lecteur pourra utilement se reporter à l’article Mécanique quantique dans le traité Sciences fondamentales.
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- Version archivée 1 de avr. 1986 par Jean-Claude RADIX
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4. Gyromètres à fibres optiques
4.1 Résultats préliminaires (rappels)
-
La figure 15 représente un diagramme de Fresnel montrant la composition des vecteurs
![]()
et
![]()
correspondant à deux signaux lumineux synchrones présentant un déphasage φ constant.Le vecteur résultant
![]()
admet une amplitude :![]()
Dans une expérience d’interférométrie, les détecteurs sont sensibles à l’intensité du signal lumineux résultant ; cette intensité est proportionnelle, en chaque point, au carré de l’amplitude de AC. La sortie du détecteur interférométrique est donc de la forme :
![]()
Nous sommes en présence d’un signal 2π – périodique en φ (figure 16).
La figure 17 nous montre un signal V (t ) composé d’une succession de créneaux positifs et négatifs, de largeur τ ; nous vérifions immédiatement la relation :
V (t – τ ) = –V (t )d’où :
V (t ) – V (t – τ ) = 2 V (t )( 26 )
et
correspondant à deux signaux lumineux synchrones présentant un déphasage φ constant.
admet une amplitude :
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BERTIN (M.), FAROUX (J.-P.), RENAULT (J.) - Optique. Cours de mathématiques spéciales. - Dunod Université 1981, 254 p. Ch. 9 : Interférences lumineuses non localisées entre deux ondes cohérentes.
-
(2) - CHABANNES (F.) - Les lasers. - Cours ENSTA no 184, 1978, 216 p.
-
(3) - DITCHBURN (R.W.) - Light. - 3e éd. Academic press 1976, 796 p. - Ch. 11 : Velocity of light and relativistic optics.
-
(4) - LANDAU (L.), LIFSHITZ (E.) - The classical theory of fields. - Addison-Wesley Press 1951, 254 p. Ch. 10 : Particle in a gravitational field § 10-11 Rotation.
-
(5) - ARONOWITZ (F.) - The Laser Gyro. - 3e article de Laser Applications, Vol. 1 ed. by Monte Ross Academic Press, 1971, p. 133-200.
-
(6) - DELPECH (J.-F.) - Mécanismes d’inversion...
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