光纤陀螺原理讲解学习共27页文档
光纤陀螺
光纤陀螺仪
光纤陀螺仪的分类
按工作原理：
干涉型光纤陀螺仪(I—FOG)，即第一代光纤陀螺仪，目前 应用最广泛。它采用多匝光纤圈来增强SAGNAC效应，一个 由多匝单模光纤线圈构成的双光束环形干涉仪可提供较高 的精度，也势必会使整体结构更加复杂； 谐振式光纤陀螺仪(R-FOG)，是第二代光纤陀螺仪，采用 环形谐振腔增强SAGNAC效应，利用循环传播提高精度，因 此它可以采用较短光纤。R—FOG需要采用强相干光源来增 强谐振腔的谐振效应，但强相干光源也带来许多寄生效应， 如何消除这些寄生效应是目前的主要技术障碍。； 受激布里渊散射光纤陀螺仪(B-FOG)，第三代光纤陀螺仪 比前两代又有改进，目前还处于理论研究阶段。
陀螺仪
有关专家认为：精度在10-2 º/h或者更高的光纤陀螺将代替激光陀螺， 这是发展趋势。在军用方面，飞机、舰艇、潜艇以及导弹均将装备光 纤陀螺用以导航和制导，而且卫星、宇宙飞船上也将会装备光纤陀螺 仪用于与地形跟踪匹配和导向，火箭发射场上光纤陀螺仪用于火箭升 空发射跟踪及测定等。
在民用方面，光纤陀螺仪 可用于飞机导航和石油勘察、 钻井导向(确定下钻的位置)， 特别是在工业上的应用具有 极大的发展潜力。
陀螺仪
3) 低精度陀螺仪 低精度陀螺仪指精度范围超过10-1 º/h的陀螺仪。目前有发展前景的 是微机械陀螺仪。虽然精度低，但低廉的价格使其具有广阔的应用前 景。微机械陀螺仪有望在一些新的领域中得到应用，如车载导航系统、 天文望远镜、工业机器人、计算机鼠标，甚至是玩具上。
光纤陀螺仪
微机械框架式陀螺仪的工作原理
陀螺仪
陀螺仪(gyroscope)意即“旋转指示器”，是指敏感角速率和角偏差 的一种传感器．自1852年陀螺仪问世，因其独特的性能，广泛地应用 于航海、航空、航天以及国民经济等领域。 迄今为止，陀螺仪从传统的刚体转子陀螺仪到新型的固态陀螺仪，种 类十分繁多。 液浮陀螺、静电陀螺和动力调谐陀螺是技术成熟的三种刚体转子陀螺 仪，达到了精密仪器领域内的高技术水平。 随着光电技术、微米／纳米技术的发展，新型陀螺仪如激光陀螺、光 纤陀螺和微机械陀螺应运而生。它们都是广义上的陀螺仪，是根据近 代物理学原理制成的具有陀螺效应的传感器。因其无活动部件—高速 转子，称为固态陀螺仪。这种新型全固态的陀螺仪将成为未来的主导 产品，具有广泛的发展前途和应用前景。
光纤陀螺仪介绍
光纤陀螺仪简介一、陀螺仪综述陀螺仪，是能够感知自身角运动的变化的仪器，又称角运动传感器。
陀螺仪广泛应用在惯性导航系统(INS,)中。
惯性导航系统，主要由角运动传感器（陀螺仪）、加速度传感器和运算电路三部分主要部件构成，不同于卫星导航系统（北斗导航、GPS导航），惯导系统不依赖外部信号的输入，仅通过测量自身运动的变化便可计算出自身的位臵信息。
如图1-1，INS导航与GPS导航共同组成的GPS/INS组合导航系统，是目前高精度导航仪的主要结构。
GPS/INS组合导航系统陀螺仪关键性能指标：1 零偏稳定性定义：当输入角速度为零时，衡量光纤陀螺仪输出量围绕其均值的离散程度。
以规定时间内输出量的标准偏差相应的等效输入角速度表示，也可称为零漂。
2 角随机游走定义：表征光纤陀螺仪中角速度输出白噪声大小的一项技术指标，它反映的是光纤陀螺仪输出的角速度积分（角度）随时间积累的不确定性（角度随机误差）。
3 标度因数非线性度在输入角速度范围内，光纤陀螺仪输出量相对于最小二乘法拟合直线的最大偏差值与最大输出量之比。
物理意义：测量精度（二）陀螺仪主要种类比较1 机械式陀螺仪机械式陀螺仪发展经历了滚珠轴承式陀螺仪、气浮陀螺仪、液浮陀螺仪、磁浮陀螺仪、静电陀螺仪、挠性陀螺仪。
其共同点都是通过测量自由机械转子的运动获得转动参数，不同的是对转子的支撑方式或测量方式。
机械陀螺中静电陀螺仪的漂移率可以达到0.001°/h，甚至更高，能够满足惯性级的精度要求。
但是无论是早期的滚珠轴承陀螺，还是后来发展起来的液浮陀螺、挠性陀螺和静电陀螺，这些机械陀螺都有一个共同的特点，就是采用高速转子。
由于高速转子容易产生质量不平衡问题，容易受到加速度的影响，而且需要一段预热时间，转速才能达到稳定。
同时，高速转子的磨损较快令其使用寿命有限。
机械陀螺共性是存在体积大，结构复杂，可靠性低，带宽和动态范围窄等问题。
三轴机械式陀螺仪结构原理图美国80年代研制的MX（和平保卫者）导弹上搭载的机电陀螺仪是世界上精度最高的机械式陀螺仪，每小时仅偏离1.5*10-5度，使该导弹可以在完全不依赖外部信息的情况下在14000公里射程上偏差小于100米，然而设备成本也极为高昂。
惯性器件原理-第八章光纤陀螺
俄罗斯 单光纤光纤陀螺
第八章
光纤陀螺
光纤陀螺组成及工作原理
光纤陀螺的最小结构
第八章
光纤陀螺
8.2光纤陀螺的互易性
第八章
光纤陀螺
8.2光纤陀螺的互易性
光在线性介质中传播的互易性是光纤陀螺能实际应用的前提
1、互易性原理
第八章
光纤陀螺
8.2光纤陀螺的互易性
光在线性介质中传播的互易性是光纤陀螺能实际应用的前提
布里渊光纤陀螺仪（B－FOG）
布里渊型光纤陀螺是主动型光纤陀螺仪，利用光纤环形腔中的受激布里渊散 射的方向性增益效应来实现利用Sagnet效应检测，其原理与激光陀螺仪完全相 似。由于无需复杂的调制解调检测技术，国际上倍受重视。布里渊型光纤陀螺 的光纤环中有一只泵浦激光发生器，受外界泵浦光激励时产生激光，沿相反方 向传播。
2、装置的互易性
同光路 同模式 同偏振态
第八章
光纤陀螺
8.3干涉式光纤陀螺分类
光纤陀螺按光路系统可分为全光纤陀螺和集成光学光纤陀螺
1．全光纤陀螺
全光纤陀螺是指构成光纤陀螺光路的所有器件都由光纤构成，并串接在一根光 纤上，即由光源到探测器组成一个光纤闭环光路。
第八章
光纤陀螺
8.3干涉式光纤陀螺分类
8.4.2 Sagnac相移的检测方法
固定相位偏置：幅值难以稳定控制 交流相位偏置：交变幅值为π /2 当输入相移Δ φ ≠0，检测器的输 出情况如下
当输入相移Δ φ =0，检测器的 输出情况（如上）
I 均值大小的改变量与Δφ成正弦Δφ 正负可由一次谐波相位判断
第八章
光纤陀螺
8.4 干涉式光纤陀螺的信号检测
PIN光电二极管作为光纤陀螺光路系统的接收器件
光纤陀螺仪
光纤陀螺是一种用于惯性导航的光纤传感器光纤陀螺(7)可与环形激光陀螺一起使用，构成各种惯导系统的传感器，尤其是捷联式惯导系统的传感器；(8)结构简单、价格低，体积小、重量轻。
4分类编辑按工作原理：干涉型光纤陀螺仪(I—FOG)，即第一代光纤陀螺仪，目前应用最广泛。
它采用多匝光纤圈来增强SAGNAC效应，一个由多匝单模光纤线圈构成的双光束环形干涉仪可提供较高的精度，也势必会使整体结构更加复杂；谐振式光纤陀螺仪(R-FOG)，是第二代光纤陀螺仪，采用环形谐振腔增强SAGNAC效应，利用循环传播提高精度，因此它可以采用较短光纤。
R—FOG需要采用强相干光源来增强谐振腔的谐振效应，但强相干光源也带来许多寄生效应，如何消除这些寄生效应是目前的主要技术障碍。
受激布里渊散射光纤陀螺仪(B-FOG)，第三代光纤陀螺仪比前两代又有改进，目前还处于理论研究阶段。
按光学系统的构成：集成光学型和全光纤型光纤陀螺。
按结构：单轴和多轴光纤陀螺。
按回路类型：开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺。
5技术问题编辑光纤陀螺自1976年问世以来，得到了极大的发展。
但是，光纤陀螺在技术上还存在一系列问题，这些问题影响了光纤陀螺的精度和稳定性，进而限制了其应用的广泛性。
主要包括：(1)温度瞬态的影响。
理论上，环形干涉仪中的两个反向传播光路是等长的，但是这仅在系统不随时间变化时才严格成立。
实验证明，相位误差以及旋转速率测量值的漂移与温度的时间导数成正比．这是十分有害的，特别是在预热期间。
(2)振动的影响。
振动也会对测量产生影响，必须采用适当的封装以确保线圈良好的坚固性，内部机械设计必须十分合理，防止产生共振现象。
(3)偏振的影响。
现在应用比较多的单模光纤是一种双偏振模式的光纤，光纤的双折射会产生一个寄生相位差，因此需要偏振滤波。
消偏光纤可以抑制偏振，但是却会导致成本的增加。
为了提高陀螺的性能．人们提出了各种解决办法。
包括对光纤陀螺组成元器件的改进，以及用信号处理的方法的改进等。
光纤陀螺原理
光纤陀螺现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的进展对一个我国的工业，国防和其它高科技的进展具有特别重要的战略意义。
传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构简单，它的精度受到了许多方面的制约。
自从上个世纪七十年月以来，现代陀螺仪的进展已经进入了一个全新的阶段。
1976年Vali等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想, 到八十年月以后，现代光纤陀螺仪就得到了特别快速的进展，与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的进展。
由于光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高，工作牢靠等等优点，所以目前光纤陀螺仪在许多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。
和光纤陀螺仪同时进展的除了环式激光陀螺仪外，还有现代集成式的振动陀螺仪，集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度，体积更小，也是现代陀螺仪的一个重要的进展方向。
在这篇文章中，我们主要介绍现代光纤陀螺仪的原理和设计。
现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种，它们都是依据塞格尼克的理论进展起来的。
塞格尼克理论的要点是这样的：当光束在一个环形的通道中前进时，假如环形通道本身具有一个转动速度，那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。
也就是说当光学环路转动时，在不同的前进方向上，光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。
采用这种光程的变化，假如使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度，这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪，假如采用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉，也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度，就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。
从这个简洁的介绍可以看出，干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小，所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度，而谐振式的陀螺仪在实现干涉时，它的光程差较大，所以它所要求的光源必需有很好的单色性。
激光陀螺简介讲解
激光陀螺仪现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。
简介现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种，它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。
塞格尼克理论的要点是这样的：当光束在一个环形的通道中前进时，如果环形通道本身具有一个转动速度，那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。
也就是说当光学环路转动时，在不同的前进方向上，光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。
利用这种光程的变化，如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度，这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪，如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉，也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度，就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。
从这个简单的介绍可以看出，干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小，所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度，而谐振式的陀螺仪在实现干涉时，它的光程差较大，所以它所要求的光源必须有很好的单色性。
自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。
１９７６年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。
由于光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高，工作可*等等优点，所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。
和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外，还有现代集成式的振动陀螺仪，集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度，体积更小，也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。
光纤陀螺光纤环圈的绕制方法及其张力分析-文档资料
李元耀 光学工程 1 班 2007202114
2021/4/21
1
光纤陀螺基本原理
• 光纤陀螺( FOG)是一种利用萨格奈克
( Sagnac)效应测量旋转角速率的新型全固
态惯性仪表，即当一环形光路在惯性空间
绕垂直于光路平面的轴转动时,光路内相向 传播的两列光波之间,将因光波的惯性运动 而产生光程差,从而导致两束相干光波的干
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11
• 成环前应力分布
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成环后应力分布
12
• 参考文献：
• 【1】 Herve C Lefevre. 光纤陀螺仪【M】。北京：国防工业出版
社，2006
• 【2】 闵春华，梁志军。光纤环圈绕制方法的发展状况及关键技术
【J】。2006
• 【3】 杨远红，伊小素，孟照魁。光纤陀螺用光纤环的应力分布实
2021/4/21
6
绕制方法
• 1、2两个供纤线轴，一个空的光纤线圈骨
架
• 1——一层，2——二层，三层，1——四层，
五层……/4/21
7
理想四级对称光纤陀螺线圈
2021/4/21
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张力分析
• 原因：
• 目前还不能实现零张力情况下绕制光纤环
涉。该光程差对应的位相差与旋转角速率
之间有一定的内在联系,通过对干涉光强信 号的检测和解调,即可确定旋转角速率
2021/4/21
2
• 用数学式子表示为： • Δφ= 4LR
c
• 其中L为绕在光纤环上的光纤的总长度，∧为真
空中的波长
• 根据上式，只要知道相移Δφ就能求出转动角
速度
光纤陀螺讲义第二部分
I out = E (1 + cos φs ) + E + E
−13
L ⇒ Lc ≈ 20μm
⇒
Ebs = E0
I cb = 9.49 × 10 −7 I0
采用宽谱光源和本征调制频率
理想情况下，在线圈的本征频率上 调制解调时，背向散 射将不产生任何相位误差。
二阶背向散射 阶背向散射
考虑关于光纤环对称的在相干长度之内的瑞利散 射的干涉效应。 射的干涉效应
1− d 1− d ⋅ε ⋅ hL / N = ⋅ε ⋅ hLd φe = 1+ d 1+ d
光纤陀螺误差估算
由于偏振误差通常是寄生在Sagnac相移中，在光纤陀螺中首 先应根据所选定的光学元件的性能和参数估算偏振相位误差； 再根据预设的结构尺寸（光纤长度和线圈直径）计算出最小可 检测旋转速率，是否满足设计目标； 如果不满足，则需要考虑挥着选择更高质量的光学元件降低， 或者增加光纤长度或者线圈直径以获得更小的；只有偏振相位 误差满足要求后，才能进一步考虑散粒噪声等所限制的检测灵 敏度。 敏度 这可以通过提高光功率改善光路系统信噪比来实现，而从理论 上讲 偏振误差与提高光功率没有关系 因此在光纤陀螺的设 上讲，偏振误差与提高光功率没有关系。因此在光纤陀螺的设 计中应优先考虑偏振误差的影响。
光纤陀螺的偏振误差
在光纤陀螺中，这种偏振保持特性提供了互易性主波的大 部分功率，避免了信号衰减。只有少量功率转化为交叉的 非互易性光波，另外，当采用宽带光源时，这种交叉的非 互易性偏振光波的传播速度与主偏振模式不同，因而得以 消偏。 在分析宽谱光波的传播时，假定它是由波列组成的，波列 的长度等于去相干长度 Ldc。
激光陀螺简介讲解
激光陀螺仪现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。
简介现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种，它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。
塞格尼克理论的要点是这样的：当光束在一个环形的通道中前进时，如果环形通道本身具有一个转动速度，那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。
也就是说当光学环路转动时，在不同的前进方向上，光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。
利用这种光程的变化，如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度，这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪，如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉，也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度，就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。
从这个简单的介绍可以看出，干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小，所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度，而谐振式的陀螺仪在实现干涉时，它的光程差较大，所以它所要求的光源必须有很好的单色性。
自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。
１９７６年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。
由于光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高，工作可*等等优点，所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。
和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外，还有现代集成式的振动陀螺仪，集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度，体积更小，也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。
光纤陀螺原理解读PPT共29页
谢谢！
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
光纤陀螺原理解读4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
光纤陀螺的原理和应用前景
光纤陀螺的原理和应用前景1. 简介光纤陀螺作为一种高精度惯导传感器，广泛应用于导航、无人驾驶、航天航空等领域。
本文将介绍光纤陀螺的原理和应用前景。
2. 原理光纤陀螺基于Sagnac效应，利用光在旋转系统中传播的差相位来测量旋转角速度。
其主要原理如下：•光路拆分：将入射光束分为两束，经过旋转系统后再合并。
一束沿顺时针方向传播，另一束沿逆时针方向传播。
•光程差：当没有旋转时，两束光在旋转系统中传播距离相等，所以两束光在合并后能够干涉产生等相位。
•旋转效应：当旋转系统发生旋转时，顺时针方向的光程会变短，逆时针方向的光程会变长，导致干涉产生相位差。
•相位差测量：通过检测干涉产生的相位差，就可以计算出旋转角速度。
3. 应用前景光纤陀螺具有高精度、高稳定性、长寿命等优点，因此在许多领域有着广泛的应用前景。
3.1 导航与定位光纤陀螺可以用于惯性导航系统，实现对航空器、潜水器、导弹等的精确导航和定位。
与传统的机械陀螺相比，光纤陀螺具有更高的精度和更小的体积，更适用于高精度导航需求。
3.2 航天航空在航天航空领域，光纤陀螺可以用于姿态控制、角速度测量、飞行参数监测等方面。
光纤陀螺的高精度和高稳定性保证了飞行器的准确性和安全性。
3.3 无人驾驶随着无人驾驶技术的快速发展，光纤陀螺作为惯性导航传感器，在自动驾驶车辆上具有重要的应用前景。
它可以提供准确的车辆姿态信息，改善导航、定位和轨迹控制的精度，提高无人驾驶的安全性和可靠性。
3.4 工业自动化光纤陀螺可以在工业自动化系统中用于测量和控制机器人、加工设备等的姿态和运动状态。
通过实时监测机器人的姿态信息，可以提高生产效率和产品质量。
4. 总结光纤陀螺基于Sagnac效应，利用光在旋转系统中传播的差相位来测量旋转角速度。
其具有高精度、高稳定性、长寿命等优点，在导航、航天航空、无人驾驶和工业自动化等领域有着广泛的应用前景。
随着技术的不断进步，光纤陀螺将继续发挥重要的作用，推动相关领域的发展和进步。
激光陀螺简介讲解
激光陀螺仪现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。
简介现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种，它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。
塞格尼克理论的要点是这样的：当光束在一个环形的通道中前进时，如果环形通道本身具有一个转动速度，那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。
也就是说当光学环路转动时，在不同的前进方向上，光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。
利用这种光程的变化，如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度，这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪，如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉，也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度，就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。
从这个简单的介绍可以看出，干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小，所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度，而谐振式的陀螺仪在实现干涉时，它的光程差较大，所以它所要求的光源必须有很好的单色性。
自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。
１９７６年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。
由于光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高，工作可*等等优点，所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。
和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外，还有现代集成式的振动陀螺仪，集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度，体积更小，也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。