激光陀螺儀的原理是利用光程差來測量旋轉角速度（ Sagnac 效應）。在閉合光路中，由同壹光源發出的沿順時針方向和反時針方向傳輸的兩束光和光幹涉，利用檢測相位差或幹涉條紋的變化，就可以測出閉合光路旋轉角速度。激光陀螺儀的基本元件是環形激光器，環形激光器由三角形或正方形的石英制成的閉合光路組成，內有壹個或幾個裝有混合氣體（氦氖氣體）的管子，兩個不透明的反射鏡和壹個半透明鏡。用高頻電源或直流電源激發混合氣體，產生單色激光。為維持回路諧振，回路的周長應為光波波長的整數倍。用半透明鏡將激光導出回路，經反射鏡使兩束相反傳輸的激光幹涉，通過光電探測器和電路輸入與輸出角度成比例的數字信號。
通過右邊的 示意圖更加容易理解。
激光陀螺儀的結構
激光陀螺儀的光環路實際上是壹種光學振蕩器，按光腔形狀分有三角形陀螺和正方形陀螺，腔體結構有組件式和整體式兩種，壹般三角型激光陀螺用的最多。典型的激光陀螺的結構是這樣的：它的底座是壹塊低膨脹系數的三角形陶瓷玻璃，在其上加工出等邊三角形的光腔，陀螺儀就由這樣閉合的三角形光腔組成，三角形的邊長安裝在每個角上的輸出反射鏡，控制反射鏡和偏量反射鏡限定，在三角形的壹條邊上安裝充以低壓氦氖混合氣體的等離子管。
激光陀螺儀的特點
激光陀螺儀沒有旋轉的轉子部件，沒有角動量，也不需要方向環框架，框架伺服機構，旋轉軸承，導電環及力矩器和角度傳感器等活動部件，結構簡單，工作壽命長，維修方便，可靠性高，激光陀螺儀的平均無故障工作時間已達到九萬小時以上。
激光陀螺儀的動態範圍很寬，測得速率為±1500度每秒，最小敏感角速度小於±0.001度每小時壹下，分辨率為/弧度秒數量級，用固有的數字增量輸出載體的角度和角速度信息，無需精密的模數轉換器，很容易轉換成數字形式，方便與計算機接口，適合捷聯式系統使用。
激光陀螺儀的工作溫度範圍很寬（從-55℃~﹢95℃），無需加溫，啟動過程時間短，系統反應時間快，接通電源零點幾秒就可以投入正常工作。達到0.5度每小時的精度，只需50毫秒時間，對武器系統的制導來說，是十分寶貴的。
激光陀螺儀沒有活動部件，不存在質量不平衡問題，所以對載體的震動及沖擊加速度都不敏感，對重力加速度的敏感度也可忽略不計，因而無需不平衡補償系統，輸出信號沒有交叉耦合項，精度高，偏值小於0.001度每小時，隨機漂移小於0.001度每小時，長期精度穩定性好，在9年內輸出沒有任何變化，重復性極好。
激光陀螺儀沒有精密零件，組成陀螺的零件品種和數量少，機械加工較少，易於批量生產和自動化生產，成本是常規陀螺的三分之壹左右。
激光陀螺儀需要突破的主要技術原理為漂移、噪聲和閉鎖閾值 閉鎖閾值將影響到激光陀螺儀標度因數的線性度和穩定度。閉鎖閾值取決於諧振光路中的損耗，主要是反射鏡的損耗激光陀螺是在光學幹涉原理基礎上發展起來的新型導航儀器，成為新壹代捷聯式慣性導航系統理想的主要部件，用於對所設想的物體精確定位。石英撓性擺式加速度計是由熔融石英制成的敏感元件，撓性擺式結構裝有壹個反饋放大器和壹個溫度傳感器，用於測量沿載體壹個軸的線加速度。
激光陀螺三軸慣測組合由三個光纖陀螺儀和三個石英撓性擺式加速度計組成，可以實時地輸出載體的角速度、線加速度、線速度等數據，具有對準、導航和航向姿態參考基準等多種工作方式，用於移動載體的組合導航和定位，同時為隨動天線的機械操控裝置提供準確的數據。主要性能：加表精度 1×10-4g ；光纖陀螺精度（漂移穩定性）≤1°/h ；標度固形線性度≤5×10-4 。
激光於1960 年在世界上首次出現。1962 年，美、英、法、前蘇聯幾乎同時開始醞釀研制用激光來作為方位測向器，稱之為激光陀螺儀。
相關技術：控制技術；測量技術；半導體技術；微電子技術；計算機技術。