Phys.Rev.Lett., 2004, 93( 14) :143901]
普适萨格纳克效应
1913年萨格纳克 ( Sagnac)首次实验发现, 沿着环形路径反向传播的一对光波, 当环形路径旋转时将产生光程差, 且光程
差与转速以及环形路径所包围的面积成正比, 这一现象后被称为萨格纳克效应.萨格纳克效应曾经被用来测量地球自转速
度, 现已成为研制激光陀螺和光纤陀螺的理论基础;这些新型光学陀螺目前逐渐被广泛应用于航空、航天以及航海等领域中.
以往人们普遍认为萨格纳克效应只存在于光波的旋转运动之中.然而, 最近美国明尼苏达州圣· 克劳德公立大学的 Wang
RY等研究人员的实验发现, 萨格纳克效应存在于任何运动着的一段光波导中反方向传播的一对光波, 即它们之间也将产生
相位延迟, 其延迟量 Δ 与运动速度 v以及这段光波导长度 ΔL在运动方向上的投影成正比, 而与运动类型 (旋转或直线运动 )
及光波导的折射率无关.我们可称之为普适萨格纳克效应, 其数学表示为 Δ =4πv· ΔL/(cλ), 其中 c为真空中的光速, λ为
真空中光波长.有关实验的详细报道请参阅 2004年 10月的 Phys.Rev.Lett..
根据普适萨格纳克效应, 可以设计出高灵敏度光纤线性运动传感器.目前用于测量角速度的光纤陀螺可检测 10-7rad的
相位差;利用此检测技术, 可使新型光纤线速度传感器的测量灵敏度达到几纳米每秒, 并可用于设计航空与地震测量中的加
速度计.
[杜曼编译自 Phys.Rev.Lett., 2004, 93( 14) :143901]
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