Obročni laserski žiroskop je natančen instrument, ki uporablja laserski žarek, ki potuje v dveh smereh za merjenje sprememb kota ali smeri. Žiroskopi se uporabljajo v navigacijskih sistemih za letala in ladje ter za sisteme vodenja pri raketah in natančnem orožju. Načelo uporabe svetlobe za merjenje sprememb smeri temelji na raziskavi francoskega znanstvenika Georgesa Sagnaca, ki je bila izvedena leta 1913.
Žiroskopi uporabljajo načelo vztrajnosti za določanje smeri ali spremembe položaja. Vrteče se kolo žiroskopa želi ostati v enem položaju in se bo upiralo vrtenju. To je mogoče dokazati z vrtljivim vrhom, ki se bo upiral potiskanju na eno stran ali poskusom obrniti vrteče kolo kolesa na eno stran.
Obročasti laserski žiroskop uporablja Dopplerjev princip za merjenje razlik v žarkih laserske svetlobe. Leta 1842 je Christian Doppler ugotovil, da se poslušalcu zdi frekvenca zvoka drugačna, če se vir zvoka premika. Zvoki, ki se premikajo proti poslušalcu, se zdijo višji, odmikanje pa nižje. Učinek se pojavi tudi pri svetlobi in laserski žiroskop uporablja to načelo, ker oba žarka potujeta na nekoliko različnih razdaljah, ko se žiroskop premakne ali nagne, kot je ugotovil Sagnac.
Zasnova obročnega laserskega žiroskopa je običajno trikotnik s tremi enakimi stranicami ali enakostranska škatla. Helijev laser je nameščen na eni strani trikotnika ali škatle, laserski žarki pa se pošiljajo v nasprotnih smereh okoli trikotnika. S pomočjo ogledal in prizme se oba žarka pošljeta v detektor, ki gleda tako na svetle kot na temne črte, ki jih tvorita oba žarka, imenovane interferenčni vzorci. Detektor lahko išče spremembe v interferenčnih vzorcih, ki se bodo premaknili ali premaknili, če se žiroskop premakne.
Ko je žiroskop poravnan, se dva laserska žarka vrneta k detektorju ob znani časovni razliki in interferenčni vzorci so nepremični. Nagibanje obročastega laserskega žiroskopa na eno stran povzroči, da se laserski žarki vrnejo ob nekoliko drugačnem času, interferenčni vzorci pa se premikajo s hitrostjo, ki je skladna s količino nagiba. Detektor je mogoče kalibrirati tako, da prikaže meritev nagiba za indikator zavoj in nagib na letalu, ki se uporablja za natančne zavoje, ali za obračanje številčnice kompasa, ki se uporablja za navigacijo, imenovano smerni žiroskop.
Tehnologija obročnih laserskih žiroskopov je začela nadomeščati mehanske žiroskope v poznem 20. stoletju. Pred tem časom so žiroskopi uporabljali kolesa, ki so se vrtela pri zelo visokih hitrostih, da bi ustvarili stabilen učinek žiroskopa. Ti žiroskopi so zahtevali stisnjen zrak ali elektriko za napajanje in so bili izpostavljeni izgubam zmogljivosti zaradi mehanskega trenja. Obročasti laserski žiroskop nima gibljivih delov in po umerjanju lahko zagotovi odlično natančnost z minimalno izgubo zmogljivosti.
Težava pri zgodnjih laserskih žiroskopih je bila težava pri merjenju zelo majhnih sprememb v smeri ali nagibu. Ta učinek se imenuje lock-in in dva laserska žarka se na detektorju hkrati povečata kot nepremični žiroskop, kar je napačno razloženo kot raven. Ena metoda za preprečevanje te napake, imenovana mehansko dithering, uporablja vibrirajočo vzmet za premikanje detektorja s točno določeno hitrostjo, da se prepreči blokiranje. Druga metoda vrti žiroskop z določeno hitrostjo, da prepreči napačne meritve nivoja, čeprav je ta enota dražja za izdelavo.