智能手机的各种功能离不开传感器支持——加速度计、磁强计、温度传感器、GPS 组件和陀螺。当然，这些传感器都要占用手机内空间，并消耗电量。因此，它们一方面让手机更智能，一方面让手机电池消耗得更快。
在各类型产品中，激光陀螺被认为是微型陀螺的理想方案，其最突出的优点是理论上能提供信噪比很高的输出信号。不过到目前为止，这种理论优势尚未在产品中实现。
图丨激光陀螺也可以做的很大，比如这个航天用途的陀螺
优势和劣势
为了解释产品化面临的阻碍，需要检视激光陀螺的工作原理。激光被送入一个环形光路中，一半的光沿顺时针方向运动，另外一半的光沿逆时针方向运动，然后两束光在环形光路的另一端汇聚混合。
如果环形光路自身是静止的，那么这 2 束光混合之后的输出光，跟进入环形光路的输入光相比，不会有什么区别。
但是，如果环形光路自身在旋转，那么其中一束光走过的路程会比另外一束光稍微长一些。这导致两束光汇合之后，输出光与输入光有略微不同。
如果测量输入光和输出光的功率，会发现后者的功率低于前者。陀螺旋转越快，这个效应越显著。这种测量具有极高的灵敏度——足以探测极其微弱的引力波，因此基于此原理的激光陀螺也可望拥有极高的灵敏度。
激光陀螺对地球的转动非常敏感，但是很遗憾，它对气温变化、行人脚步、建筑工地和人的话语声同样敏感。不仅如此，激光陀螺的灵敏度跟其体积成正比，但智能手机需要的传感器却是越小越好。
弥补缺陷的工程设计
此外，激光陀螺在工程上也存在诸多挑战。比如，理论上两束光的光路长度应该完全一致，但是在工程中总是会存在差异。此外，气温也会导致输出信号的系统性偏差，而这种偏差无法跟陀螺转动产生的信号区分开来。
工程师的改进办法是：让 2 束光在不同的环形光路中运动，而每个环形光路中的光的方向快速变化。比如，第一个环形光路首先输入沿顺时针方向前进的光，然后切换到输入沿逆时针方向前进的光，再切换回来。第二个环形光路的切换顺序刚好相反。
借助这种设计能消除大部分系统误差：其中 1 个环形光路的光程可能比另外 1 个环形光路长一点，但这无关紧要——通过平均，这种偏差可以被消除。气温的变化也可以通过快速切换 2 个环的光行方向来消除——当然，前提是 2 个环的温度相同。如果 2 个环的温度不同，仍然无法通过这种快速切换方式来消除。
此外，光不只是在环中走 1 圈，而是走几千圈。陀螺对旋转的灵敏度跟走的圈数成正比，这个原理可以允许小陀螺也获得很高的精度。
最终，激光陀螺可以做到只有几个平方毫米大小，对气温和制造误差的敏感度远远低于早期激光陀螺。
仍然不够好
不过，激光陀螺进入手机的那一天仍然尚未到来。首先，尽管研究报告论证了高灵敏度激光陀螺理论上可以做得很小，但是其性能仍然赶不上目前的商用产品。具体地，激光陀螺的角漂移是市面现有产品的 1000 倍。当然，看好激光陀螺的业界人士希望，这种差异的来源是现有商用陀螺内部补偿系统，而不是物理原理规定的激光陀螺性能上限。
激光陀螺最具吸引力的优势在于：其体积和功耗比现有商用陀螺更好。业界预期，10 年内，用于手机的激光陀螺可能实现商品化。
