一种单轴光纤陀螺仪制造技术

一种单轴光纤陀螺仪，包括分别与耦合器的两个输入端口相连的宽谱光源、PINFET探测器，耦合器的其中一个输出端口与Y波导相连，Y波导的两个输出端口与第一偏振分/合束器的两个分端口相连，第一偏振分/合束器的合束端口与光纤调节环相连，调节环的另一个端口与第二偏振分/合束器的合束端口相连，第二偏振分/合束器的两个分束端口与敏感环的两个端口分别相连；本实用新型专利技术在不改变敏感环的基础上通过改变本征频率从而保证所需精度，相比常规的光纤陀螺仪，可以巧妙的实现敏感环与其它部分的分离，调节环与连接敏感环的部分内部承载两方向光的传播，从根本上避免他们对于敏感环测量的影响，拓展陀螺的适用范围，提高同长度下陀螺的精度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤陀螺仪技术，尤其涉及对于敏感环长度与体积要求很严的单轴光纤陀螺仪。
技术介绍
光纤陀螺作为激光陀螺之后应用Sagnac效应的第二代光学陀螺。自1976年Vail V和Shortill R W提出光纤陀螺的概念以来，光纤陀螺得到了极大的发展。角速度的测量精度从最初的低精度15°/h到现在的高精度0.001°/h的量级，已经成为精度范围覆盖最为全面的惯性传感器，并且广泛应用于军事和民用领域。但是由于信号解调的需要，敏感环内的光纤长度有一定的限制，要保证精度，光纤长度需要达到150米以上，这样的结果使得敏感环的体积变大，而在目前大量装备的导引头项目中，对于敏感环体积大小要求很严，计算下来只能绕制80米的光纤。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种能够有效解决导引头用光纤陀螺的体积受限问题，使精度与可靠性均得到保障，既能满足信号解调需要，又可以不增加敏感环的长度，而且精度不受损失的单轴光纤陀螺仪.为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种单轴光纤陀螺仪，包括分别与耦合器的两个输入端口相连的宽谱光源、PINFET探测器，耦合器的其中一个输出端口与Y波导相连，Y波导的两个输出端口与第一偏振分/合束器的两个分端口相连，第一偏振分/合束器的合束端口与光纤调节环相连，调节环的另一个端口与第二偏振分/合束器的合束端口相连，第二偏振分/合束
器的两个分束端口与敏感环的两个端口分别相连。所述的第一偏振分/合束器与Y波导相连的角度为0度或者90度。所述的调节环的光纤长度大于50米且小于敏感环长度的2倍。所述的调节环内的光纤采用熊猫型、一字型或领结型保偏光纤。所述的第二偏振分/合束器与敏感环相连的角度为0度或者90度。本技术在不改变敏感环的基础上通过改变本征频率从而保证所需精度，相比常规的光纤陀螺仪，可以巧妙的实现敏感环与其它部分的分离，调节环与连接敏感环的部分内部承载两方向光的传播，从根本上避免他们对于敏感环测量的影响，拓展陀螺的适用范围，提高同长度下陀螺的精度和可靠性。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图2a是本技术第一偏振分/合束器与调节环间的光路传输示意图。图2b是本技术第二偏振分/合束器与敏感环间的光路传输示意图。图中，1、宽谱光源；2、PINFET探测器；3、耦合器；4、Y波导；5、第一偏振分/合束器；6、调节环；7、第二偏振分/合束器；8、敏感环。具体实施方式如图1所示，本技术包括分别与耦合器3的两个输入端口相连的宽谱光源1、PINFET探测器2，耦合器3的其中一个输出端口与Y波导4相连，Y波导4的两个输出端口与第一偏振分/合束器5的两个分端口相连，第一偏振分/合束器5与Y波导4相连的角
度为0度或者90度(视Y波导4传输的慢轴光或者快轴光来决定)。第一偏振分/合束器5的合束端口与光纤调节环6相连，调节环6的另一个端口与第二偏振分/合束器7的合束端口相连，调节环的光纤长度由系统的精度要求和敏感环的长度决定，调节环6的光纤长度大于50米且小于敏感环8长度的2倍，光纤采用熊猫型、一字型或领结型保偏光纤，第二偏振分/合束器7的两个分束端口与敏感环8的两个端口分别相连，且第二偏振分/合束器7与敏感环8相连的角度为0度或者90度。宽谱光源1发出的光束(包括但不限于宽谱、低偏振光)经过耦合器3(包括但不限于50：50的2*2耦合器)之后，分为两部分，其中一束为检测端，另一束与Y波导4相连，光束经过Y波导4之后发生起偏与分束，同时通过Y波导4进行信号的调制。之后通过Y波导4的两个输出端传输到第一偏振分/合束器5的两个输入端。参见图2a，信号在通过第一偏振分/合束器5时，其中一路的振动方向发生90度旋转，使第一偏振分/合束器5的输出端光纤中包含着两束振动方向互相垂直的光束。两束在同一光纤中传输的光对外界的运动感应保持一致，再经过调节环6之后与第二偏振分/合束器7的合束端口相连，参见图2b，两束振动方向互相垂直的光束经过第二偏振分/合束器7之后，又分别在第二偏振分/合束器7的两路输出光纤中传播，且振动方向又保持一致。之后再与敏感环8相连。整个光路只有敏感环8能够敏感外界载体的角速度。而调节环6的两路光束对外界信息的敏感是严格互易的，在后续干涉解调过程中，并不会存在调节环6的干涉信号。最后敏感环8得到的载体信息通过第二偏振分/合束器7、调节环6、第一偏振分/合束器5，在Y波导4处发生干涉，干涉信号通过耦合器3之后传输到
PINFET探测器2，之后再通过信号处理电路得到载体的角速度信息。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单轴光纤陀螺仪，其特征在于：包括分别与耦合器(3)的两个输入端口相连的宽谱光源(1)、PINFET探测器(2)，耦合器(3)的其中一个输出端口与Y波导(4)相连，Y波导(4)的两个输出端口与第一偏振分/合束器(5)的两个分端口相连，第一偏振分/合束器(5)的合束端口与光纤调节环(6)相连，调节环(6)的另一个端口与第二偏振分/合束器(7)的合束端口相连，第二偏振分/合束器(7)的两个分束端口与敏感环(8)的两个端口分别相连。

【技术特征摘要】
1.一种单轴光纤陀螺仪，其特征在于：包括分别与耦合器(3)的两个输入端口相连的宽谱光源(1)、PINFET探测器(2)，耦合器(3)的其中一个输出端口与Y波导(4)相连，Y波导(4)的两个输出端口与第一偏振分/合束器(5)的两个分端口相连，第一偏振分/合束器(5)的合束端口与光纤调节环(6)相连，调节环(6)的另一个端口与第二偏振分/合束器(7)的合束端口相连，第二偏振分/合束器(7)的两个分束端口与敏感环(8)的两个端口分别相连。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘颖，范永青，秦波，亢宏波，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61