據美國每日科學網站近日報道，美國科學家研制出了迄今全球最小的光學陀螺儀，其個頭比一粒米還小，僅為目前最尖端光學陀螺儀大小的1/500，未來有望用于無人機和航天器上。

新型光學陀螺儀比一粒米還小

陀螺儀是幫助車輛、無人機、可穿戴設備等明確其在三維空間中方向的設備。光學陀螺儀借助“薩格納克效應”（Sagnac Effect）來獲得高精度。該效應以法國物理學家喬治斯·薩格納克的名字命名，可用于計算方向。

但目前市場上最小的高性能光學陀螺儀比高爾夫球還大，不適合于許多便攜式應用。而且，隨著光學陀螺儀越來越小，其捕獲薩格納克效應的信號也越來越弱，檢測運動變得越來越困難，因而成為光學陀螺儀小型化之路上的“攔路虎”。現在，加州理工學院電子工程和醫(yī)學工程系教授阿里·哈吉米瑞領導的科研團隊，研制出了一種新的光學陀螺儀，其大小僅為目前同類最先進設備的1/500，但它們可以檢測到比這些系統小30倍的相位移動。新型陀螺儀采用了一種名為“相互靈敏度增強”的新技術來改進性能。“相互”意味著對陀螺儀內兩束光的影響一模一樣。由于薩格納克效應依賴于檢測兩束光在相反方向上行進時的差異，因此它被認為是非互易的。

在新陀螺儀內部，光線從微型光學波導（攜帶光的小導管，功能與電線相同）中通過，光路中可能影響光束的缺陷（例如熱波動或光散射）和任何外部干擾都將對兩束光產生相同的影響。團隊找到了一種方法來消除這種“相互”噪聲，同時保留薩格納克效應的信號。相互的靈敏度增強改善了系統中的信噪比，并使光學陀螺儀能集成到比一粒米還小的芯片上。總編輯圈點從無到有地發(fā)明一種新工具或新方法極為可貴，對已有工具或方法進行持續(xù)優(yōu)化和改進也是創(chuàng)新道路上不可或缺的一環(huán)。

把某種產品從笨重變得更為小巧實用就是其中一種。曾經的電腦可以占滿整個屋子，如今把它塞進手提包都綽綽有余。曾經的手機跟磚頭一樣，如今隨時把它揣進褲兜都毫無壓力。我們所享受的這些便捷，不僅僅得益于新工具的發(fā)明者，也得感謝為了讓它們變得更好而不懈努力的人。