一种提升光纤环温度性能的粘接装置及粘接方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种提升光纤环温度性能的粘接装置及粘接方法，该装置包括底座、定位卡座以及压块，底座包括底板以及定位轴；底板上设有用于盘绕光纤环尾纤的第一环形凹槽以及用于安装骨架的第二环形凹槽；定位卡座包括定位盘以及锥形定位片；锥形定位片与光纤环内圆柱面上棱边紧密配合保证了底座定位轴与光纤环轴线同轴；压块避开光纤尾纤和锥形定位片后压装在光纤环上；定位轴依次与所述定位孔和中心通孔配合，用于确保光纤环、骨架、定位卡座以及压块之间保持同轴；使用本发明专利技术的装置可有效的减少引入的非互异性相位差，提升光纤环的温度性能，并且采用该粘接装置可以有效提高批次光纤环粘接质量的一致性，提高生产效率，降低生产成本。生产成本。生产成本。

A bonding device and method for improving the temperature performance of optical fiber ring

【技术实现步骤摘要】
一种提升光纤环温度性能的粘接装置及粘接方法


[0001]本专利技术涉及光纤陀螺，具体涉及一种提升光纤环温度性能的粘接装置及粘接方法。

技术介绍

[0002]光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的全固态惯性测量仪表，具有抗冲击、灵敏度高、寿命长、动态范围大、启动时间短等优点，已被广泛应用于惯性导航系统中。由于构成光纤陀螺的核心部件光纤环对温度极为敏感，当沿着光纤存在一个随时空变化的温度分布梯度时，会产生热致非互易相位差，影响光纤陀螺的温度性能。
[0003]为降低光纤环与骨架之间由于温度变化产生变形挤压而导致的非互易相位差，高精度光纤环均采用无骨架光纤，装配时只将光纤环底面与骨架的环形槽底面通过粘接胶粘接固定。
[0004]如图1、图2、图3所示，但由于光纤环内、外圆柱面与骨架环形槽内、外圆柱面之间均存在间隙，在光纤环粘接时不能有效保证光纤环轴线与骨架轴线同轴，造成光纤环与骨架环形槽之间形成的内部间隙以及外部间隙分布不均匀，且光纤环粘接质量的一致性难以保证。当外界环境温度变化时，这种间隙分布不均匀会引起光纤环温度分布不均匀，进而引入非互异性相位差，降低光纤环的温度性能。

技术实现思路

[0005]为了解决现有光纤环粘接时不能有效保证光纤环轴线与骨架轴线同轴，造成光纤环与骨架环形槽之间形成的内外部间隙分布不均匀，且光纤环粘接质量的一致性难以保证，从而导致当外界环境温度变化时，这种间隙分布不均匀会引起光纤环温度分布不均匀，进而引入非互异性相位差，降低光纤环的温度性能的问题，本专利技术提供了一种提升光纤环温度性能的粘接装置。
[0006]另外，本专利技术还提供了使用该粘接装置进行粘接的方法。
[0007]本专利技术的具体技术方案如下：
[0008]提供了一种提升光纤环温度性能的粘接装置，包括底座、定位卡座以及压块；
[0009]底座包括底板以及垂直固连于底板中心位置的定位轴；
[0010]底板上设有第一环形凸起和第二环形凸起，第一环形凸起与定位轴之间设有用于盘绕光纤环尾纤的第一环形凹槽，第一环形凸起和第二环形凸起之间设有用于安装骨架的第二环形凹槽；第一环形凸起上设置过纤口；第二环形凹槽和定位轴保持同轴；
[0011]定位卡座包括定位盘以及锥形定位片；定位盘上开设有定位孔；
[0012]锥形定位片的数量至少为三个，且沿圆周方向均匀分布；锥形定位片的一端与定位盘的外边缘固连，另一端用于伸入光纤环内圆表面和骨架中环形槽内圆柱面形成的环形间隙中，用于确保光纤环与骨架保持同轴；压块包括圆盘以及第三环形凸起；圆盘中心位置开设有中心通孔；第三环形凸起上端与圆盘边缘固连，第三环形凸起下表面用于和光纤环
上表面接触；所述第三环形凸起上开设有用于避让光纤尾纤的第一缺口以及与用于避让锥形定位片的至少三个第二缺口；
[0013]定位轴依次与所述定位孔和中心通孔配合，用于确保光纤环、骨架、定位卡座以及压块之间保持同轴。
[0014]进一步地，该粘接装置还包括放置于在压块上，用于通过自重提供粘接保持力的配重块。
[0015]进一步地，该粘接装置还包括用于提供粘接保持力的自动压机。
[0016]进一步地，上述锥形定位片的外表面与光纤环内圆柱面相适配，即就是锥形定位片的外表面为弧形。
[0017]进一步地，上述第一环形凹槽内设置有用于固定定位卡座的第一螺纹孔。
[0018]进一步地，上述第二环形凹槽内设置有用于固定骨架的第二螺纹孔。
[0019]基于以上对粘接装置结构的描述，现对采用该粘接装置对光纤环和骨架进行粘接的具体实现过程介绍如下：
[0020]步骤1：将骨架通过螺钉固定在底座的第二环形凹槽内，并确保骨架外圆柱面与第二环形凸起的内圆柱面紧密配合安装；
[0021]步骤2：将光纤环粘接胶均匀涂在光纤环底面上，然后将光纤环放置在骨架环形槽中，光纤环尾纤盘绕在所述第一环形凹槽内；
[0022]步骤3：将定位卡座自上而下安装，使定位卡座的定位孔与底座上的定位轴紧密配合安装；
[0023]步骤4：调整定位卡座位置，使锥形定位片与光纤环内圆柱面的上棱边紧密配合，确保光纤环与骨架同轴，再通过螺栓和螺母将底座和定位卡座固定连接；
[0024]步骤5：安装压块，使压块避让开锥形定位片和光纤环尾纤后放置于光纤环上；
[0025]步骤6：通过放置配重块或者采用自动压机给光纤环提供粘接保持力；
[0026]步骤7：依次拆除压块、定位卡座和底座，得到同轴粘接的光纤环和骨架。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术采用底座、定位卡座以及压块构成的粘接装置，通过底座上的第二环形凸起保证骨架与底座上的第二环形凹槽同轴，进而使骨架与底座定位轴同轴；底座定位轴与定位卡座定位孔紧密配合安装，可以保证底座定位轴与定位卡座定位孔同轴，进而使底座定位轴与定位卡座锥形定位片轴线同轴；定位卡座锥形定位片与光纤环内圆柱面上棱边紧密配合可以保证定位卡座锥形定位片与光纤环轴线同轴，进而使底座定位轴与光纤环轴线同轴；底座定位轴与骨架轴线以及光纤环轴线均同轴，因此可以保证光纤环与骨架轴线同轴，确保了光纤环与骨架环形槽之间形成的内外间隙分布均匀，当外界环境温度变化时，可有效的减少引入的非互异性相位差，提升光纤环的温度性能，并且采用该粘接装置可以有效提高批次光纤环粘接质量的一致性，提高生产效率，降低生产成本，同时利用粘接装置进行的粘接方法操作简单。
附图说明
[0029]图1为光纤环的结构图；
[0030]图2为骨架的结构图；
[0031]图3为光纤环和骨架粘接后的结构图；
[0032]图4为粘接装置使用时的装配图；
[0033]图5为底座的结构图；
[0034]图6为定位卡座的结构图；
[0035]图7为压块的结构图；
[0036]图8为粘接方法的流程图；
[0037]图9为光纤环和骨架同轴时的温度场分布仿真图；
[0038]图10为光纤环和骨架轴线方向偏移1mm时的温度场分布仿真图。
[0039]附图标记如下：
[0040]1‑
底座、11
‑
底板、111
‑
第一环形凸起、112
‑
第二环形凸起、113
‑ꢀ
第一环形凹槽、114
‑
第二环形凹槽、115
‑
过纤口、12
‑
定位轴、2
‑
定位卡座、21
‑
定位盘、211
‑
定位孔、22
‑
锥形定位片、3
‑
压块、31
‑
圆盘、 311
‑
中心通孔、312
‑
通孔、32
‑
第三环形凸起、321
‑
第一缺口、322
‑
第二缺口、4
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升光纤环温度性能的粘接装置，其特征在于：包括底座、定位卡座以及压块；底座包括底板以及垂直固连于底板中心位置的定位轴；底板上设有第一环形凸起和第二环形凸起，第一环形凸起与定位轴之间设有用于盘绕光纤环尾纤的第一环形凹槽，第一环形凸起和第二环形凸起之间设有用于安装骨架的第二环形凹槽；第一环形凸起上设置过纤口；第二环形凹槽和定位轴保持同轴；定位卡座包括定位盘以及锥形定位片；定位盘上开设有定位孔；锥形定位片的数量至少为三个，且沿圆周方向均匀分布；锥形定位片的一端与定位盘的外边缘固连，另一端用于伸入光纤环内圆表面和骨架中环形槽内圆柱面形成的环形间隙中，用于确保光纤环与骨架保持同轴；压块包括圆盘以及第三环形凸起；圆盘中心位置开设有中心通孔；第三环形凸起上端与圆盘边缘固连，第三环形凸起下表面用于和光纤环上表面接触；所述第三环形凸起上开设有用于避让光纤尾纤的第一缺口以及与用于避让定位片的至少三个第二缺口；定位轴依次与所述定位孔和中心通孔配合，用于确保光纤环、骨架、定位卡座以及压块之间保持同轴。2.根据权利要求1所述的提升光纤环温度性能的粘接装置，其特征在于：还包括放置于在压块上，用于通过自重提供粘接保持力的配重块。3.根据权利要求1所述的提升光纤环温度性能的粘接装置，其特征在于：还包括用于提供粘接保持力的自动压机。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培，洪伟，马彦武，贾龙飞，潘子军，任宾，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：