激光陀螺闭锁难题被破解

来源：光明日报

本报北京6月29日电（记者章文 通讯员杨晓琴）

开车进隧道，导航突然“迷路”——这事儿不少人都遇到过，说白了就是卫星信号被遮挡了。但飞机、潜艇、导弹可不敢完全依赖卫星，它们靠的是另一种装置：激光陀螺。这东西不光管导航，在通信里也是个关键角色。

不过，激光陀螺有个老毛病，叫“闭锁”。简单说，就是当陀螺转速很慢的时候，它会突然“失灵”，没法准确探测方向。这毛病困扰了科研人员几十年。现在，中国团队给它找到了一个全新的解法。

陆军工程大学的青年教员毛元昊，和国防科技大学、湖南师范大学的同行们联手，搞出了一项突破性的成果。他们首次把“自发手性对称破缺”这个物理机制，用到了环形激光陀螺上。听起来深奥，但结果很直接：在现有制造工艺不变的前提下，实现了无偏置元件的自偏置技术，从根子上把闭锁效应给破解了。这意味着，以后可以做出更小、更纯固态的高精度惯性传感器。

以前，各国研究人员只能靠外加装置来应付——比如给陀螺中心装个小马达，让它不停地微微抖动。这办法能凑合，但设备又大又费电，还会产生额外的抖动噪声。而新方案完全不需要这些累赘。

“自发手性对称破缺，通俗地说，就是让原本对称的东西变得不对称，从而获得新的功能。”毛元昊打了个比方。这样一来，激光陀螺在几乎不转动的情况下，也能精准捕捉到信号。

关键是，不用机械抖动了。这意味着未来的激光陀螺能做得很小，小到像一枚硬币，甚至集成到一块芯片上。这可不是空想，而是实打实的实验成果。

这项突破对我国高精度惯性导航技术的自主可控和跨越式发展意义重大。更重要的是，它有望推动高性能激光陀螺走向芯片化、低成本。想象一下，以后自动驾驶汽车不会因为信号差而迷路；哪怕进了隧道，手机导航的箭头依然稳稳地指着方向。再远一点，卫星、火星车在远离地球的地方也能飞得更远、寿命更长——一切都拜这个小陀螺所赐。