两进两出光纤环的制备方法及两进两出光纤环技术

本发明专利技术涉及光纤陀螺仪技术领域，尤其涉及一种两进两出光纤环的制备方法，包括如下步骤，量取两根所需长度的光纤，并预留足够长度的光纤尾纤；在端点和中点做好标记；采用四极对称绕法将两根光纤交替绕制在光纤环骨架上；改变两根光纤的绕制顺序；将四个光纤尾纤引出光纤环骨架并固定；固定绕制好的光纤环。根据本发明专利技术的两进两出光纤环的制备方法，首先，将两根光纤交替缠绕在光纤环骨架上，两根光纤在空间上保持物理一致性，进而保证了两根光纤之间具有强相关性，其次，两根光纤交替缠绕在光纤环骨架上，实现了双偏振的两个信道相关性的等效效果的同时消除了单根光纤内双偏振的偏振残余相干相位误差。振残余相干相位误差。振残余相干相位误差。

【技术实现步骤摘要】
两进两出光纤环的制备方法及两进两出光纤环


[0001]本专利技术涉及光纤陀螺仪
，尤其涉及一种两进两出光纤环的制备方法及两进两出光纤环。

技术介绍

[0002]光纤环是干涉式光纤陀螺仪的核心部件，是旋转信号检测的传感单元，对光纤陀螺仪的精度具有重大的影响。传统光纤环采用单根光纤绕制，包括两个端口。
[0003]影响干涉式光纤陀螺仪的主要参数为零偏不稳定性和角度随机游走，在双偏振光纤陀螺仪中，影响零偏不稳定性的误差主要有偏振非互易误差和双偏振光纤式陀螺仪特有的残余相干相位误差，对于偏振非互易误差，利用两正交偏振状态所含偏振非互易误差大小相等符号相反的特性，通过光域或电域叠加予以补偿；对于残余相干相位误差，它是主波和双偏振耦合波之间干涉引起的，可以通过加延迟线降低双偏振光的相干性进行抑制。影响角度随机游走的主要噪声来源是光源相对强度噪声，双偏振光纤陀螺仪利用两个正交偏振光的强相关性，通过两个正交偏振光联合处理的方式予以抑制。
[0004]零偏不稳定性和角度随机游走分别影响光纤陀螺仪的长时和短时性能。通常情况下，不同的应用场景会对光纤陀螺仪上述两个性能参数有不同的要求，例如惯性导航更加关注零偏不稳定性，而地震监测更加关注角度随机游走。但在一些特殊应用中，需要同时保证两个性能参数，由于消除残余相干相位误差要求双偏振光的相干性低，而光源相对强度噪声抑制需要两个正交偏振光的强相关性。因此使用传统光纤环的双偏振光纤陀螺仪难以同时满足这些特殊需求，成为光纤陀螺仪发展的难点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是至少解决使用传统光纤环的双偏振光纤陀螺中无法实现在消除两个正交偏振光的残余相干相位误差的同时保持强相关性的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术的第一方面提出了一种两进两出光纤环的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤a：量取两根所需长度的光纤，分别在两根光纤的两端预留足够长度的光纤尾纤；
[0008]步骤b：分别在两根光纤的端点和中点做好标记；
[0009]步骤c：根据光纤长度和光纤环骨架尺寸计算绕制顺序变化点并分别标记在两根光纤上；
[0010]步骤d：采用四极对称绕法将两根光纤交替绕制在光纤环骨架上，直至绕制顺序变化点；
[0011]步骤e：改变两根光纤的绕制顺序，继续采用四极对称绕法将两根光纤交替绕制在光纤环骨架上，直至光纤两端的端点标记处；
[0012]步骤f：将四个光纤尾纤引出光纤环骨架并固定；
[0013]步骤g：固定绕制好的光纤环。
[0014]根据本专利技术的两进两出光纤环的制备方法，首先，将两根光纤交替缠绕在光纤环骨架上，两根光纤在空间上保持物理一致性，进而保证了两根光纤之间具有强相关性，其次，两根光纤交替缠绕在光纤环骨架上，实现了双偏振的两个信道相关性的等效效果的同时消除了单根光纤内双偏振的偏振残余相干相位误差。
[0015]另外，根据本专利技术的两进两出光纤环的制备方法，还可具有如下附加的技术特征：
[0016]在本专利技术的一些实施例中，步骤d和步骤e中的四极对称绕法，包括以下步骤：
[0017]步骤1：取光纤中点贴合于光纤环骨架一侧的初始边缘工装处，沿着顺时针或逆时针的方向将光纤中点一侧的光纤缠绕至光纤环骨架另一侧的末尾边缘工装处，形成第一光纤层；
[0018]步骤2：光纤中点另一侧的光纤沿着与步骤1相反的方向缠绕至光纤环骨架的末尾边缘工装处，形成第二光纤层；
[0019]步骤3：自末尾边缘工装处至初始边缘工装处沿着与步骤1相反的方向缠绕第二光纤层的光纤，形成第三光纤层；
[0020]步骤4：自末尾边缘工装处至初始边缘工装处沿着步骤1相同的方向缠绕第一光纤层的光纤，形成第四光纤层，完成一个四极对称周期缠绕；
[0021]步骤5：重复四极对称周期缠绕。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，步骤d和步骤e中交替绕制为逐层交替绕制或四层一交替绕制。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，逐层交替绕制包括以下步骤：
[0024]步骤一：将两根光纤按照四极对称绕法的步骤1在同一起始位置绕制在光纤环骨架上，形成第一光纤层和第二光纤层；
[0025]步骤二：将两根光纤按照四极对称绕法的步骤2绕制在光纤环骨架上，形成第三光纤层和第四光纤层；
[0026]步骤三：将两根光纤按照四极对称绕法的步骤3绕制在光纤环骨架上，形成第五光纤层和第六光纤层；
[0027]步骤四：将两根光纤按照四极对称绕法的步骤4绕制在光纤环骨架上，形成第七光纤层和第八光纤层；
[0028]步骤五：重复步骤一至步骤四。
[0029]在本专利技术的一些实施例中，四层一交替绕制包括以下步骤：
[0030]步骤一：将两根光纤中的其中一根光纤按照四极对称绕法绕制在光纤环骨架上，形成第一光纤层至第四光纤层；
[0031]步骤二：从步骤一中相同的缠绕起点将两根光纤中的另一根光纤按照四极对称绕法绕制在光纤环骨架上，形成第五光纤层至第八光纤层；
[0032]步骤三：重复步骤一至步骤四。
[0033]在本专利技术的一些实施例中，光纤绕制的层与层之间涂有光纤固化胶。
[0034]在本专利技术的一些实施例中，步骤g中固定的方法为浸胶。
[0035]本专利技术的第二方面提出了一种两进两出光纤环，所述两进两出光纤环通过上述的两进两出光纤环的制备方法制备，该两进两出光纤环包括两根光纤，其中一根所述光纤缠
绕在光纤环骨架上形成的光纤层与另一根所述光纤缠绕在所述光纤环骨架上形成的光纤层相互交替叠加。
[0036]根据本专利技术的两进两出光纤环，两进两出光纤环是由两根光纤绕制得到，两根光纤之间具有强相关性，实现双偏振两个偏振信道相关性的等效效果的同时消除单根光纤环内偏振残余相干相位误差。
附图说明
[0037]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0038]图1示意性地示出了根据本专利技术实施方式的制备方法的逐层交替缠绕的结构示意图；
[0039]图2示意性地示出了根据本专利技术实施方式的制备方法的四层一交替缠绕的结构示意图；
[0040]图3示出了根据本专利技术实施方式中Allan方差分析对比图；
[0041]图4示出了根据本专利技术实施方式中自噪声对比图。
[0042]附图标记：
[0043]10为光纤环骨架；
[0044]20为光纤，21为第一根光纤，22为第二根光纤，23为光纤中点。
具体实施方式
[0045]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两进两出光纤环的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a：量取两根所需长度的光纤，分别在两根光纤的两端预留足够长度的光纤尾纤；步骤b：分别在两根光纤的端点和中点做好标记；步骤c：根据光纤长度和光纤环骨架尺寸计算绕制顺序变化点并分别标记在两根光纤上；步骤d：采用四极对称绕法将两根光纤交替绕制在光纤环骨架上，直至绕制顺序变化点；步骤e：改变两根光纤的绕制顺序，继续采用四极对称绕法将两根光纤交替绕制在光纤环骨架上，直至光纤两端的端点标记处；步骤f：将四个光纤尾纤引出光纤环骨架并固定；步骤g：固定绕制好的两进两出光纤环。2.根据权利要求1所述的两进两出光纤环的制备方法，其特征在于，步骤d和步骤e中的四极对称绕法，包括以下步骤：步骤1：取光纤中点贴合于光纤环骨架一侧的初始边缘工装处，沿着顺时针或逆时针的方向将光纤中点一侧的光纤缠绕至光纤环骨架另一侧的末尾边缘工装处，形成第一光纤层；步骤2：光纤中点另一侧的光纤沿着与步骤1相反的方向缠绕至光纤环骨架的末尾边缘工装处，形成第二光纤层；步骤3：自末尾边缘工装处至初始边缘工装处沿着与步骤1相反的方向缠绕第二光纤层的光纤，形成第三光纤层；步骤4：自末尾边缘工装处至初始边缘工装处沿着步骤1相同的方向缠绕第一光纤层的光纤，形成第四光纤层，完成一个四极对称周期缠绕；步骤5：重复四极对称周期缠绕。3.根据权利要求2所述的两进两出光纤环的制备方法，其特征在于，步骤d和步骤e中交替绕制为逐层交替绕制或四层一交替绕制。4.根据权利要求3所述的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丁凡，吴君竹，蒋晓东，荣超，黄鹤，张璐璐，
申请(专利权)人：杭州友孚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：