일상적인 기술에 사용되는 구성 요소가 계속해서 작아지고 있다는 것은 비밀이 아닙니다. 하지만 그들이 얼마나 더 작아지고 있는지 보면 놀랄 수도 있습니다. 캘리포니아 공과대학(Caltech)의 연구원들은 수축 광학 자이로스코프, 방향과 각도를 측정하거나 유지하는 데 사용되는 장치 속도. 간단한 자이로스코프는 휴대폰과 같은 기기에서 발견됨 그리고 정제. 그러나 내비게이션에 사용되는 고품질 광학 자이로스코프는 여전히 상대적으로 크기가 크며 골프공보다 약간 더 큽니다. 기능은 매우 훌륭하지만 폼 팩터가 크기 때문에 특정 휴대용 장치에 사용하기에는 부적합합니다.
Caltech 연구원들이 이러한 고급 자이로스코프를 쌀알 한 톨보다 작은 크기로 축소하는 방법을 찾았기 때문입니다. 이는 현재의 최첨단 자이로스코프보다 무려 500배나 작은 크기입니다.
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"광학 자이로스코프는 가장 정확한 유형의 자이로스코프 중 하나이며 다양한 내비게이션 시스템에 사용됩니다." 알리 하지미리 교수프로젝트에 참여했던 는 Digital Trends에 말했습니다. “그러나 일반 광학 자이로스코프는 매우 비싸고 부피가 큽니다. 이러한 유형의 자이로스코프를 소형화하면 비용과 크기를 줄일 수 있으며 잠재적으로 기계식 자이로스코프를 대체할 수 있습니다. 광학 자이로스코프는 출력 신호가 자이로의 크기에 비례하는 Sagnac 효과라는 상대론적 효과를 기반으로 작동합니다. 따라서 자이로의 크기를 줄이면 출력 신호의 강도에 직접적인 영향을 미칩니다. 우리 연구에서 우리는 수동 네트워크의 상호성을 사용하여 잡음 수준을 줄여 신호를 감지할 수 있게 만드는 기술을 제시했습니다."
Sagnac 효과는 프랑스 물리학자 Georges Sagnac의 이름을 따서 명명되었습니다. 빛의 광선을 두 개로 분할한 다음 별도의 방향으로 보내 방향을 계산합니다. 두 광선의 변화를 측정함으로써 높은 정확도로 회전과 방향을 알아내는 것이 가능합니다. 장치를 축소하기 위해 Caltech 연구진은 이 시스템의 신호 대 잡음비를 개선하여 보다 효율적으로 만드는 방법을 찾았습니다.
“이번 시연은 통합 광학 자이로의 잠재력을 보여주며, 저비용이 필요한 모든 종류의 애플리케이션을 열 수 있습니다. 게임 장치, 자율 주행 차량, 웨어러블, CubeSats 및 nanosat과 같은 작고 매우 정확한 자이로”, Hajimiri 계속되는. “다음 단계는 감도를 향상하고 더 작게 만들고 통합 기능을 향상시키는 것입니다. 우리는 장치의 상용화를 고려하고 있습니다.”
그 지점에 도달하는 데는 시간이 좀 걸릴 수 있지만 미래에는 더 작고 효율적인 자이로스코프가 등장할 것 같습니다. 작업을 설명하는 논문은 다음과 같습니다. 최근 Nature Photonics 저널에 게재됨.
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