Efek Sagnac Mengubah Rotasi Menjadi Pergeseran Fase

Efek Sagnac muncul ketika dua gelombang menempuh lintasan tertutup yang sama ke arah berlawanan sementara sistem berotasi. Saat keduanya dipertemukan kembali, perbedaan waktu tempuh tampak sebagai pergeseran fase pada pola interferensi.

Gagasan dasarnya bukan bahwa satu berkas cahaya sekadar bergerak lebih cepat daripada yang lain di ruang diam. Rotasi mengubah hubungan antara lintasan, titik pertemuan, dan arah rambat, sehingga dua gelombang mengumpulkan fase yang berbeda.

Pada giroskop laser cincin, dua berkas cahaya beredar berlawanan arah di rongga optik. Selisih frekuensi atau fase keduanya dapat digunakan untuk mengukur laju rotasi, sebuah prinsip yang kemudian diterapkan dalam sistem navigasi inersial.

NIST juga meneliti interferometer atom sebagai sensor rotasi. Dalam pendekatan ini, gelombang materi dari atom dipisahkan, diarahkan melalui lintasan yang berbeda, lalu digabungkan untuk membaca perubahan fase akibat percepatan atau rotasi.

Kepekaan sensor dipengaruhi luas efektif lintasan, waktu interaksi, kestabilan sumber, serta gangguan getaran dan suhu. Karena itu, rumus ideal perlu disertai pengendalian galat sebelum alat dapat dipakai sebagai instrumen pengukuran.

Foto pendamping memperlihatkan giroskop laser cincin dalam pameran udara MAKS 2011 pada 19 Agustus 2011. Gambar menunjukkan bentuk salah satu instrumen yang memakai prinsip Sagnac, bukan perangkat penelitian NIST.

Sumber: National Institute of Standards and Technology, “Point Source Interferometry for Rotation Sensing”, https://tf.nist.gov/general/pdf/2901.pdf ; NIST, “Robust Inertial Sensing with Point Source Atom Interferometry”, https://tf.nist.gov/general/pdf/3062.pdf ; Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ring_laser_gyroscope_at_MAKS-2011_airshow.jpg

Catatan editorial: Artikel ini adalah artikel sains, bukan pengumuman teknologi terbaru. Penjelasan diringkas dari publikasi riset NIST; foto CC BY-SA 3.0 diubah ukuran dan dikonversi ke JPEG tanpa pemotongan.