Rengaslasergyroskooppi on tarkkuuslaite, joka käyttää kulkusuunnan tai suunnan muutosten mittaamiseen kahteen suuntaan kulkevaa lasersädettä. Gyroskooppeja käytetään lentokoneiden ja laivojen navigointijärjestelmissä sekä ohjusten ja tarkkuusaseiden ohjausjärjestelmissä. Periaate valon käyttämisestä suunnanmuutosten mittaamiseen perustuu ranskalaisen tiedemiehen Georges Sagnacin vuonna 1913 tekemään tutkimukseen.
Gyroskoopit käyttävät hitausperiaatetta suunnan tai asennon muutosten määrittämiseen. Pyörivä gyroskooppipyörä haluaa pysyä yhdessä asennossa ja vastustaa kääntämistä. Tämä voidaan osoittaa pyörivällä yläosalla, joka vastustaa työntämistä toiselle puolelle tai yrittää kääntää pyörivää pyörää toiselle puolelle.
Rengaslaser gyroskooppi käyttää Doppler -periaatetta lasersäteiden erojen mittaamiseen. Vuonna 1842 Christian Doppler havaitsi, että äänen taajuus näyttää erilaiselta kuulijalle, jos äänen lähde liikkuu. Kuuntelijaa kohti liikkuvat äänet näyttävät korkeammilta ja kauemmas taajuuksilta. Vaikutus tapahtuu myös valossa, ja laser gyroskooppi käyttää tätä periaatetta, koska kaksi sädettä kulkevat hieman eri etäisyyksillä, kun gyroskooppia liikutetaan tai kallistetaan, kuten Sagnac havaitsi.
Rengaslaser-gyroskoopin rakenne on yleensä kolmio, jolla on kolme tasapuolista sivua, tai tasapuolinen laatikko. Heliumlaser asetetaan kolmion tai laatikon toiselle puolelle, ja lasersäteet lähetetään vastakkaisiin suuntiin kolmion ympäri. Kaksi sädettä lähetetään peilien ja prismien avulla ilmaisimeen, joka tarkastelee sekä kahden säteen muodostamia vaaleita että tummia viivoja, joita kutsutaan häiriökuvioiksi. Ilmaisin voi etsiä muutoksia häiriökuvioihin, jotka liikkuvat tai vaihtavat asentoa, jos gyroskooppia siirretään.
Kun gyroskooppi on vaakasuorassa, kaksi lasersädettä palaavat ilmaisimeen tunnetulla aikaerolla ja häiriökuviot ovat paikallaan. Rengaslaser -gyroskoopin kallistaminen toiselle puolelle aiheuttaa lasersäteiden palaamisen hieman eri aikoina ja häiriökuviot liikkuvat kallistuksen verran. Ilmaisin voidaan kalibroida siten, että se näyttää kallistusmittauksen käännös- ja kallistusosoittimelle lentokoneessa, jota käytetään tarkkoihin käännöksiin, tai kääntämään navigointiin käytettyä kompassikiekkoa, jota kutsutaan suunta-gyroksi.
Rengaslasergyroskoopitekniikka alkoi korvata mekaanisia gyroskooppeja 20 -luvun lopulla. Ennen tätä aikaa gyroskoopit käyttivät pyöriä erittäin suurella nopeudella luodakseen vakaan gyroskooppivaikutelman. Nämä gyroskoopit tarvitsivat paineilmaa tai sähköä, ja niiden suorituskyky heikkeni mekaanisen kitkan vuoksi. Rengaslasergyroskoopissa ei ole liikkuvia osia, ja kun se on kalibroitu, se voi antaa erinomaisen tarkkuuden minimaalisella suorituskyvyn menetyksellä.
Varhaisten laser gyroskooppien ongelma oli vaikeus mitata hyvin pieniä suunnan tai kallistuksen muutoksia. Tätä tehostetta kutsutaan lukitukseksi, ja kaksi lasersädettä näkyvät ilmaisimessa samalla lisäyksellä kuin liikkumaton gyroskooppi, joka tulkitaan väärin vaakasuoraksi. Yksi tapa estää tämä virhe, jota kutsutaan mekaaniseksi puristukseksi, käyttää värähtelevää jousta liikuttaakseen ilmaisinta tietyllä nopeudella lukituksen estämiseksi. Toinen menetelmä pyörittää gyroskooppia tietyllä nopeudella väärien tasomittausten estämiseksi, vaikka tämä laite on kalliimpi valmistaa.