光纤陀螺测斜仪虽然称为陀螺仪，元件里却没有机械陀螺转子。光纤陀螺仪实际是一种基于萨格奈克(Sagnac)效应的角速度敏感元件。 萨格奈克效应是：当光束在一个环形的通道中前进时，如果环形通道本身具有一个转动速度(角速度)，那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间比逆着这个通道转动方向前进所需要的时间要多。
也就是说，这两个前进方向上，两光束的光程相对于通道在静止时的光程都发生了变化。如果用不同方向上前进的两光束产生干涉来测量环路的转动速度，就能制造出干涉型光纤陀螺仪。
如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉，也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度，就能制造出谐振式光纤陀螺仪。
光纤陀螺测斜仪具有很高的精度和灵敏度。现在比较先进的光纤陀螺仪已经达到0.01度/小时的灵敏度。与硅微机械陀螺相比，角速度的灵敏度高了好几个数量级。
利用它对角速度的高灵敏度特点，我们可以用它来测量地球自转的角速度矢量，再进行计算处理就能确定钻孔的倾斜方位。
这个方位是相对地球北极方向的方位，有人称作真北方位角。这种陀螺测斜仪称为自寻北陀螺测斜仪，是目前最好水平、用途很广的测斜仪(地学仪器)。
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