一种减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法技术

本发明专利技术属于光纤绕制技术，涉及一种减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法。本发明专利技术减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法，包括以下内容：1）保偏光纤环在绕制过程中使用隔热光纤对保偏光纤环局部或四周整体进行包裹；2）通过调整每一层绕制的隔热光纤匝数，实现保偏光纤环每层匝数一致；3）隔热光纤与保偏光纤通过紫外固化胶或热固化胶一同进行固化；4）根据陀螺热场分布，调整隔热光纤的绕制方式、层数、匝数。本发明专利技术通过控制每层左右隔热光纤匝数，可以实现每层保偏光纤匝数一致，解决Shupe误差，同时配合隔热光纤的包裹使用，进一步提升光纤环的Shupe系数，同时提高了陀螺的全温、振动性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤绕制技术,涉及。
技术介绍
光纤环是光纤陀螺的核心器件，具有敏感角速度的功能，光纤环的性能很大程度上决定了光纤陀螺的性能，尤其是全温、振动性能。光纤环是光纤陀螺的敏感器件，Shupe效应表明距离中点距离相等的两段光纤受到相同的温度、应力扰动时引入的相位误差可以相互抵消，不影响陀螺性能，Shupe系数是衡量光纤环抵抗外界扰动能力的一个重要指标。目前国内外技术主要通过绕制方法的改进，固化胶的选择，光纤环尾纤对称性的调整来改善光纤环的Shupe系数，这些技术在一定程度上实现了光纤环Shupe系数的提升，但是无法解决光纤环内部保偏光纤匝数不一致引入的固有Shupe误差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种将隔热光纤与保偏光纤结合的光纤环绕制方法，能够通过控制隔热光纤匝数实现保偏光纤的绕制匝数可控，同时解决光纤环与喷砂骨架之间的粘接问题。本专利技术提供了一种光纤环绕制方法，其绕制步骤如下:I]根据光纤环设计需要，在保偏光纤绕制前，用隔热光纤在光纤环骨架圆周面上绕制一层或数层光纤见标记2，对保偏光纤环内圆周面提供隔热保护；2]第一层保偏光纤绕制开始前，用隔热光纤紧贴骨架左侧法兰盘绕制一匝或数匝隔热光纤见标记3 ；3]紧靠标记3的最右侧隔热光纤开始绕制保偏光纤，绕制到第一层需要的匝数时停止;4]紧靠第一层保偏光纤最右侧绕制隔热光纤，使隔热光纤填满此层见标记4，第一层绕制结束；5]按照四极对称，八极对称等绕环次序重复上面操作完成光纤环的绕制；6]在光纤环外侧圆周面绕制一层或数层隔热光纤，见标记6 ；本专利技术提供了，其特殊之处如下:I]采用隔热光纤与保偏光纤结合绕制的方式，对保偏光纤环提供隔热保护；2]隔热光纤的绕制样式自由多样，可以全部包裹保偏光纤，也可以局部包裹保偏光纤;3]绕环过程可以采用紫外固化胶，热固化胶等；4]本专利技术提供的绕环方法适用于四极对称绕法，八极对称绕法，十六极对称绕法等;5]本专利技术提供的绕环方法适用于在线涂胶，浸胶，喷胶等方式；6]本专利技术提供的绕环方法适用于正交绕制、螺旋绕制等工艺方式；7]光纤环绕制采用的骨架可以是全骨架形式，脱半边，脱上下边，全脱形式；8]根据调整每层隔热光纤的匝数，可以自由控制该层保偏光纤的绕制匝数，更好的实现光纤环绕制精确对称。本专利技术具有如下优点:1、本专利技术采用隔热光纤与保偏光纤结合绕制方式，在保偏光纤环外侧提供了隔热保护，降低了由于光纤环内外温度场变化带来的影响，降低了光纤环的全温Shupe系数。2、实际的光纤环绕制生产过程中，很难保证每层绕制匝数相同，本专利技术通过调整每层隔热光纤绕制匝数，实现每层保偏光纤匝数相同。3、采用本专利技术绕制的光纤环经过固化后使得骨架，隔热光纤，保偏光纤，固化胶成为一个整体，保证了光纤环具有良好的抗振性能与全温性能。4、本专利技术通过控制每层左右隔热光纤匝数，可以实现每层保偏光纤匝数一致，解决Shupe误差，同时配合隔热光纤的包裹使用，进一步提升光纤环的Shupe系数。【附图说明】图1为光纤环的排纤适宜图；图2为光纤环绕制完成后示意图；其中附图标记为:1_骨架，2-光纤环内层隔热光纤，3-左侧隔热光纤，4-右侧隔热光纤,5-保偏光纤,6-光纤环外层隔热光纤。【具体实施方式】本专利技术减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法采用隔热光纤与保偏光纤结合绕制方式，在保偏光纤环四周提供隔热保护，降低了由于光纤环内外温度场变化带来的影响，降低了光纤环的全温Shupe系数，并通过控制左右侧隔热光纤匝数实现对保偏光纤匝数的精确控制。请参阅图1，其给出了本专利技术减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制时的光纤排列示意图。本专利技术减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法具体过程如下:步骤1:根据光纤环绕制设计要求，计算出隔热光纤与保偏光纤的匹配绕制方案、并分别计算出内层隔热光纤、左侧隔热光纤、右侧隔热光纤、外层隔热光纤、保偏光纤的长度(A、B环)，并根据长度进行分纤共6只分纤环；步骤2:首先使用内层隔热光纤2分纤环在光纤环骨架内壁绕制隔热光纤，对保偏光纤环内圆周面提供隔热保护见标注2 ；步骤3:使用左侧隔热光纤3分纤环紧贴骨架左侧法兰盘绕制隔热光纤；步骤4:使用保偏光纤分纤环A紧靠左侧隔热光纤3的最右侧隔热光纤开始绕制保偏光纤，绕制到第一层需要的匝数时停止；步骤5:使用右侧隔热光纤分纤环紧贴第一层保偏光纤结束位置绕制右侧隔热光纤4，第一层绕制结束；步骤6:按照具体的绕制方案，重复上面3]?5]，完成在全部保偏光纤两侧覆盖隔热光纤，实现二者之间的匹配绕制；步骤7:使用外层隔热光纤6分纤环在光纤环外侧绕制隔热光纤，对保偏光纤环外圆周面提供隔热保护，光纤环绕制过程结束；本专利技术在实际操作过程中存在较大的绕制难度，具体体现为6只分纤环的交替使用，若处理不当，会造成隔热光纤与保偏光纤接触位置出现瑕疵，破坏光纤环排纤对称精度，为了解决这个技术难题，需要对光纤环绕制设备进行改造，安装多轴供纤装置，保证光纤环顺畅交替绕制；在某实施例中底层隔热光纤层为3层，保偏光纤每层匝数均为90匝，其侧面的左隔热光纤为2匝，右隔热光纤也为2匝，顶层隔热光纤层为2层。另外，根据实际绕制需要，底层和顶层隔热光纤的层数，以及左右隔热光纤的匝数均可以做进一步调整。本专利技术采用隔热光纤与保偏光纤结合的绕制方式，在保偏光纤四周提供隔热保护，降低了温度场变化对光纤环带来的影响，同时实现保偏光纤每层绕制匝数一致，大幅降低光纤环的全温Shupe系数。【主权项】1.，其特征在于，绕制步骤如下: 1]先在光纤环骨架绕环圆周面绕制一层或数层隔热光纤； 2]在保偏光纤每层绕制起始一端绕制一匝或数匝左侧隔热光纤； 3]紧靠绕制完毕的隔热光纤绕制保偏光纤，当保偏光纤绕制到需要的匝数后停止； 4]用隔热光纤紧靠保偏光纤绕制一匝或数匝右侧隔热光纤，完成第一层绕制； 5]按照具体的绕制方案，重复2]?4]，完成在全部保偏光纤两侧覆盖隔热光纤，实现二者之间的匹配绕制； 6]在保偏光纤最外侧绕制一层或数层隔热光纤。2.根据权利要求1所述的减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法，其特征在于，步骤5]中，按照四极对称或八极对称或交叉绕法方案重复2]?4]，完成全部隔热光纤对保偏光纤侧面的覆盖。3.根据权利要求1所述的减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法，其特征在于，所述光纤环骨架为全骨架形式或脱半边或脱上下边或无骨架形式。4.根据权利要求1所述的减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法，其特征在于，所述隔热光纤为同外径的单模光纤或保偏光纤。5.根据权利要求1所述的减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法，其特征在于，步骤I]中，根据光纤环设计要求，绕制I?4层隔热光纤。6.根据权利要求1所述的减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法，其特征在于，步骤2]中，根据光纤环设计要求，绕制I?3匝左侧隔热光纤。7.根据权利要求1所述的减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法，其特征在于，步骤4]中，根据光纤环设计要求，绕制I?3匝右侧隔热光纤。8.根据权利要求1所述的减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法，其特征在于，步骤6]中，根据光纤环设计要求，绕制I?4层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法，其特征在于，绕制步骤如下：1]先在光纤环骨架绕环圆周面绕制一层或数层隔热光纤；2]在保偏光纤每层绕制起始一端绕制一匝或数匝左侧隔热光纤；3]紧靠绕制完毕的隔热光纤绕制保偏光纤，当保偏光纤绕制到需要的匝数后停止；4]用隔热光纤紧靠保偏光纤绕制一匝或数匝右侧隔热光纤，完成第一层绕制；5]按照具体的绕制方案，重复2]～4]，完成在全部保偏光纤两侧覆盖隔热光纤，实现二者之间的匹配绕制；6]在保偏光纤最外侧绕制一层或数层隔热光纤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔志超，谢良平，杨东锟，霍雷，
申请(专利权)人：中国航空工业第六一八研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61