一种低噪声低温漂的光纤陀螺制造技术

本发明专利技术提出了一种低噪声低温漂的光纤陀螺，包括外罩、光纤陀螺数字信号解调板、耦合器、Y波导、光纤环仓、光纤环、底座、光源驱动板、光源和探测器；光纤环包括光纤环信号传输段和光纤环隔热段，光纤环信号传输段和光纤环隔热段均采用同种材质的光纤和光纤粘接胶绕制的环状结构；光纤环隔热段设置在光纤环信号传输段底部，并与光纤环仓连接；光纤陀螺数字信号解调板、耦合器、Y波导、光源驱动板、光源和探测器均设置在外罩和底座组成的腔室内。本发明专利技术的光纤陀螺在环仓与底座之间增加隔热垫，阻隔光源、光源驱动板、光纤陀螺数字信号解调板等热源对光纤环的影响；同时光纤环隔热段能解决隔热材料与光纤环热膨胀系数不同导致的噪声问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种低噪声低温漂的光纤陀螺


[0001]本专利技术涉及光纤陀螺
，特别涉及一种低噪声低温漂的光纤陀螺。

技术介绍

[0002]光纤陀螺是一种测量转速的仪器仪表，其关键部件是光纤环，光纤环的主要作用是敏感转动效应；理想的光纤环应不受温度、应力等环境因素影响；但实际应用环境中温度、应力等因素也会使得光纤环产生于转动类似的物理效应，进而影响光纤陀螺对于转速的测量精度。
[0003]光纤陀螺的发热器件会将热量传导到结构件上；而光纤环的这种粘接结构会使得结构件的热量毫无阻隔的传导到光纤环上，会在光纤环内产生shupe效应，使光纤陀螺产生零偏漂移，将进而影响光纤陀螺的测量精度。
[0004]然而在现有技术中，本领域技术人员虽然发现在装置运行参数温度变化的情况下光纤陀螺产生零偏漂移和毛刺噪声，然而具体是由于哪些原因导致的光纤陀螺产生零偏漂移和毛刺噪声以及进行隔热处理后也依然无法完全解决零偏漂移和毛刺噪声的问题，却依然没有头绪。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有的光纤陀螺隔热方案中无法完全解决零偏漂移和毛刺噪声的问题，进一步优化，降低光纤陀螺的零偏漂移和毛刺噪声。
[0006]具体的，本专利技术提出一种低噪声低温漂的光纤陀螺，所述低噪声低温漂的光纤陀螺包括外罩、光纤陀螺数字信号解调板、耦合器、Y波导、光纤环仓、光纤环、底座、光源驱动板、光源和探测器；
[0007]所述光纤环仓采用环形仓体，所述环形仓体内设置有光纤环；
[0008]所述光纤环包括光纤环信号传输段和光纤环隔热段；所述光纤环信号传输段和光纤环隔热段均采用相同光纤和光纤粘接胶绕制的环状结构；
[0009]所述光纤环信号传输段与所述光源连接，用于传递光信号；
[0010]所述光纤环隔热段设置在所述光纤环信号传输段与光纤环仓之间，用于阻隔外界环境的热量或光纤陀螺内部发热器件的热量对光纤环的影响，同时又能解决温变过程中光纤环仓与光纤环信号传输段的热膨胀系数不同导致的陀螺噪声；
[0011]所述光纤陀螺数字信号解调板、耦合器、Y波导、光源驱动板、光源和探测器均设置在外罩和底座组成的腔室内。
[0012]更近一步地，光纤环仓与底座之间存在隔热垫；
[0013]隔热垫能够阻隔外界环境的热量或光纤陀螺内部发热器件的热量对光纤环的影响。
[0014]更近一步地，所述底座设有环形凸台，所述光源驱动板和光源设置在所述环形凸台内侧。
[0015]更近一步地，所述外罩为柱状结构，一端内侧设有安装螺孔，另一端为开口；
[0016]所述光纤陀螺数字信号解调板和探测器通过所述安装螺孔固定在所述外罩内部端面，所述开口与所述底座连接。这种结构有利于光纤陀螺数字信号解调板的热量迅速散到外壳。
[0017]更近一步地，所述隔热垫设置在所述环形凸台顶部；
[0018]所述光纤环仓顶部设有环形支撑结构设置在所述隔热垫顶部，所述光纤环仓容纳所述光纤环的仓体位于所述环形凸台外侧。
[0019]更近一步地，通过调节所述隔热垫厚度、环形凸台高度以及光纤环仓高度，使所述光纤环仓底部不与所述底座上表面接触，从而阻隔发热部件对光纤环信号传输段的影响。
[0020]更近一步地，所述耦合器和Y波导设置在所述隔热垫顶部，且不与所述光纤环仓的环形支撑结构相接触。
[0021]更近一步地，所述光纤环信号传输段顶部与所述光纤环仓的环形仓体上表面具有一定间隙，避免直接热传导。
[0022]更近一步地，所述光纤陀螺数字信号解调板和探测器与所述光纤环仓顶部具有一定间隙，避免直接热传导。
[0023]本专利技术达到的有益效果是：
[0024]本专利技术的光纤陀螺在环仓与底座之间增加隔热垫，阻隔光源、光源驱动板等热源对光纤环的影响。
[0025]本专利技术的提出了毛刺噪声产生的原因是光纤环与光纤环仓之间热膨胀系数不一致所致，且温变率越大，毛刺噪声越大，采用与光纤环膨胀系数一致的光纤隔热垫能够有效降低变温过程中的毛刺噪声；同时采用双重隔热以及外壳散热等叠加方式能够进一步降低温变率对光纤环的影响，进而降低零偏漂移。
[0026]本专利技术的光纤陀螺在光纤环与光纤环仓之间增加光纤隔热垫，既起到隔热作用，又能解决隔热材料与光纤环变温率不同导致的噪声问题。
[0027]本专利技术的光纤陀螺将光纤陀螺信号解调板由原来的与环仓直连，改为固定到上盖；这样信号解调板的热量要传导到光纤环，需要经过外罩、底座、隔热垫、环仓、光纤隔热垫等，隔热效果大幅度提升。
[0028]本专利技术的光纤陀螺采取上述措施后，光纤陀螺内的所有热源对光纤环的影响，至少要经过两层隔热垫，起到更好的隔热效果。
附图说明
[0029]图1为一种低噪声低温漂的光纤陀螺的结构示意图；
[0030]图2为一种低噪声低温漂的光纤陀螺中光纤环和光纤隔热垫的结构示意图；
[0031]图3为采用现有技术的光纤陀螺中光纤环仓和光纤环的结构示意图；
[0032]图4为采用现有技术的光纤陀螺典型测试数据中包含的毛刺噪声图；
[0033]图5为一种低噪声低温漂的光纤陀螺中光纤环的温变率曲线图；
[0034]图6为一种低噪声低温漂的光纤陀螺的零偏漂移曲线图；
[0035]图7为一种低噪声低温漂的光纤陀螺中光纤环在变温条件下的温变率曲线图；
[0036]图8为一种低噪声低温漂的光纤陀螺在变温条件下的零偏漂移曲线图。
[0037]附图序号：1
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外罩、2
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光纤陀螺数字信号解调板、3
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耦合器、4
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Y波导、5
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光纤环仓、6
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隔热垫、7
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光纤环信号传输段、8
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光纤环隔热段、9
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底座、10
‑
光源驱动板、11
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光源和12
‑
探测器。
具体实施方式
[0038]下面结合附图对本专利技术的技术方案进行更详细的说明，本专利技术包括但不仅限于下述实施例。
[0039]如附图1所示，本专利技术提出了一种低噪声低温漂的光纤陀螺，该光纤陀螺包括外罩1、光纤陀螺数字信号解调板2、耦合器3、Y波导4、光纤环仓5、隔热垫6、光纤环、底座9、光源驱动板10、光源11和探测器12。
[0040]外罩1为柱状结构，一端内侧设有安装螺孔，另一端为开口；光纤陀螺数字信号解调板2和探测器12通过安装螺孔设置在外罩1内部端面，开口端与底座9连接。
[0041]光纤陀螺数字信号解调板2由现有技术中与环仓直连，改为固定到外罩1上，这样信号解调板的热量要传导到光纤环，需要经过外罩1、底座9、隔热垫6、光纤环仓5等，隔热效果大幅度提升；
[0042]底座9下表面为平面，用于安装固定；上表面设有环形凸台，环形凸台内侧用于安装光源驱动板10和光源11；外侧用于设置光纤环。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低噪声低温漂的光纤陀螺，其特征在于，所述低噪声低温漂的光纤陀螺包括外罩(1)、光纤陀螺数字信号解调板(2)、耦合器(3)、Y波导(4)、光纤环仓(5)、光纤环、底座(9)、光源驱动板(10)、光源(11)和探测器(12)；所述光纤环仓(5)采用环形仓体，所述环形仓体内设置有光纤环；所述光纤环包括光纤环信号传输段(7)和光纤环隔热段(8)；所述光纤环信号传输段(7)和光纤环隔热段(8)均采用相同光纤和光纤粘接胶绕制的环状结构；所述光纤环信号传输段(7)与所述光源(11)连接，用于传递光信号；所述光纤环隔热段(8)设置在所述光纤环信号传输段(7)与光纤环仓(5)之间，用于阻隔外界环境的热量或光纤陀螺内部发热器件的热量对光纤环的影响，同时又能解决温变过程中光纤环仓(5)与光纤环信号传输段(7)的热膨胀系数不同导致的陀螺噪声；所述光纤陀螺数字信号解调板(2)、耦合器(3)、Y波导(4)、光源驱动板(10)、光源(11)和探测器(12)均设置在外罩(1)和底座(9)组成的腔室内。2.根据权利要求1所述低噪声低温漂的光纤陀螺，其特征在于，光纤环仓(5)与底座(9)之间存在隔热垫(6)；隔热垫(6)能够阻隔外界环境的热量或光纤陀螺内部发热器件的热量对光纤环的影响。3.根据权利要求1所述低噪声低温漂的光纤陀螺，其特征在于，所述底座(9)设有环形凸台，所述光源驱动板(10)和光源(11)设置在所述环形凸台内侧。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵政鑫，
申请(专利权)人：北京四方测控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：