一种卫星用光纤陀螺仪制造技术

本发明专利技术涉及光纤陀螺仪，针对现有技术中卫星用光纤陀螺仪难以同时满足轻小型、抗辐照、具有良好的温度性能等综合要求的问题。本发明专利技术提出一种卫星用光纤陀螺仪，其主要包括腔体、三个光纤环模块、光学模块、电路模块，腔体包括外底板、外顶框、两个相互垂直且相邻的外侧板、两个相互垂直且相邻的外侧框、扣合在外顶框上的外顶盖、扣合在两个外侧框上的两个外侧盖、内顶板、两个相互垂直且相邻的内侧板、内底盖；外底板、两个外侧板、外顶盖、两个外侧盖、内顶板、两个内侧板围成外腔；内顶板、两个内侧板、两个外侧板、内底盖围成内腔；其中一个光纤环模块设置在内顶板的外侧壁上，其余两个光纤环模块分别设置在两个内侧板的外侧壁上；光学模块和电路模块设置在内腔内。块和电路模块设置在内腔内。块和电路模块设置在内腔内。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星用光纤陀螺仪


[0001]本专利技术涉及一种光纤陀螺，具体涉及一种卫星用光纤陀螺仪。

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，已被广泛应用于海、陆、空、天等领域。近年来，随着卫星行业的快速发展，对光纤陀螺的重量、体积、抗辐照性能、温度性能等要求越来越严格。
[0003]目前卫星用光纤陀螺仪通常是针对某一项特定要求进行专项强化设计，难以同时满足轻小型、抗辐照、具有良好的温度性能等综合要求。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中光纤陀螺仪难以同时满足重量轻、小型化、抗辐照，且温度性能良好的综合要求，本专利技术提出了一种卫星用光纤陀螺仪，能有效提高光纤陀螺的抗辐照性能、温度性能，同时该光纤陀螺具有体积小、重量轻、良好的力学性能、电磁屏蔽性能、以及制作方法简单、生产效率高、生产成本低等优点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术解决方案是：
[0006]一种卫星用光纤陀螺仪，包括腔体、三个光纤环模块、光学模块、电路模块，其特殊之处在于，腔体包括外底板、外顶框、两个相互垂直且相邻的外侧板、两个相互垂直且相邻的外侧框、扣合在外顶框上的外顶盖、扣合在两个外侧框上的两个外侧盖、内顶板、两个相互垂直且相邻的内侧板、内底盖；
[0007]所述外底板上设置有内底盖的嵌入口；所述内底盖扣合在外底板上的嵌入口处；
[0008]所述外底板、内底盖、外顶框、外顶盖、两个外侧框、两个外侧板、两个外侧盖构成外六面体结构；
[0009]所述内底盖、两个外侧板、两个外侧框、内顶板、两个内侧板构成一个位于外六面体结构内的内六面体结构；
[0010]所述外底板、两个外侧板、外顶盖、两个外侧盖、内顶板、两个内侧板围成外腔；
[0011]所述内顶板、两个内侧板、两个外侧板、内底盖围成内腔；
[0012]所述三个光纤环模块设置在外腔内，其中一个光纤环模块设置在内顶板的外侧壁上，其余两个光纤环模块分别设置在两个内侧板的外侧壁上；
[0013]所述光学模块和电路模块设置在内腔内。
[0014]其中腔体上的外顶盖、两个外侧盖及内低盖的结构形式相同，均由外表面、安装面及位于安装面上的凸台组成，其尺寸适配与所对应的外顶框、两个外侧框及外底板上的内底盖嵌入口；
[0015]三个光纤环模块设置在外腔内与光学模块和电路模块设置在内腔内的分腔式结构设计，可以有效降低光学模块和电路模块产生的热量对光纤环模块的影响，使得三个光
纤环模块在其所安装的空间内受热是均匀的；
[0016]内腔内的光学模块和电路模块通过内腔的内顶板、两个内侧板、两个外侧板、内底盖可以对其做进一步的抗辐照防护。
[0017]进一步地，所述内顶板和两个内侧板外侧壁上设置有三个相互正交布置的安装板，安装板上设置有光纤环模块安装凸台，所述三个光纤环模块分别倒扣安装在光纤环模块安装凸台上；
[0018]所述三个相互正交布置的安装板均设计为减重加强筋结构；
[0019]所述内腔内还设置有安装台，用于安装光学模块和电路模块。
[0020]其中内顶板和两个内侧板上设置的三个相互正交布置的安装板均为减重加强筋结构，且与腔体为一体化设计，在满足光纤陀螺仪需要设计轻量化的同时，也为光纤环模块提供足够的强度和刚度，保证了光纤陀螺仪的稳定性；将光纤环模块倒扣安装在光纤环模块安装凸台上的目的是进一步的加强抗辐照的防护；其中设置安装台提高了光学模块和电路模块的安装稳定性。
[0021]进一步地，所述内腔内的安装台上设置有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽；
[0022]所述光学模块包括光源、1
×
3耦合器、隔板、第一支柱和第二支柱，所述光源固定安装在内腔内的安装台上的凹槽Ⅰ中，1
×
3耦合器通过粘接胶固定安装在凹槽Ⅱ中，光源尾纤与1
×
3耦合器一端的1根尾纤熔接，隔板位于第一支柱和第二支柱之间，第一支柱的一端安装在第三凹槽中，第二支柱穿过隔板与第一支柱的另一端连接；
[0023]所述电路模块包括电路板安装凸台、第一电路板、焊接在第一电路板上的三个光电探测器和与第一电路板通过导线连接的第二电路板；
[0024]所述第一电路板固定安装在第二支柱的另一端上，第二电路板固定安装在电路板安装凸台上；所述两个外侧框中的一个外侧框与一个外侧板的连接处设置有由上至下的矩形缺口，矩形缺口的侧壁上设置有接插件安装槽；
[0025]所述接插件安装槽上安装有接插件，接插件通过接插件安装槽与内腔连通。
[0026]其中隔板设计在光源与第一电路板之间，提高了光源与第一电路板通过辐射向隔板散热的能力，接插件的布置位置充分利用了腔体空间，减少了光纤陀螺仪的体积。
[0027]进一步地，腔体、电路板安装凸台及隔板均为铝材；第一支柱和第二支柱为铜支柱。
[0028]其中腔体、电路板安装凸台及隔板均采用铝材的目的是为了减轻光纤陀螺仪的整体重量，使其更为简洁、轻巧；其中采用铜作为支柱材料可以提高第一电路板和隔板通过传导向腔体散热的能力。
[0029]进一步地，所述腔体、电路板安装凸台及隔板采用以下步骤进行黑色阳极氧化处理：
[0030]S1、对构成腔体的各部分、电路板安装凸台及隔板均做黑色阳极氧化处理；
[0031]S2、对已进行黑色阳极氧化处理的腔体各部分、电路板安装凸台及隔板进行以下去黑色阳极氧化处理：
[0032]S2.1、将腔体的外底板、外顶框、两个外侧板、两个外侧框、外顶盖、两个外侧盖、内底盖的外侧壁均做去黑色阳极氧化处理，使其保持铝本色；
[0033]S2.2、将腔体上外顶框与外顶盖的连接处做去黑色阳极氧化处理，使其保持铝本
色；
[0034]S2.3、将腔体上两个外侧框与两个外侧盖所对应的连接处做去黑色阳极氧化处理，使其保持铝本色；
[0035]S2.4、将腔体上外底板与内底盖的连接处做去黑色阳极氧化处理，使其保持铝本色；
[0036]S2.5、将三个光纤环模块安装凸台与光纤环模块的连接处做去黑色阳极氧化处理，使其保持铝本色；
[0037]S2.6、将内腔安装台上的第一凹槽与光源所对应的表面做去黑色阳极氧化处理，使其保持铝本色；
[0038]S2.7、将电路板安装凸台与第二电路板所对应的表面做去黑色阳极氧化处理，使其保持铝本色。
[0039]其中对腔体整体做黑色阳极氧化处理是为了提高各个模块通过辐射向腔体散热的能力，然后对腔体上外顶框与外顶盖、两个外侧框与两个外侧盖、外底板与内底盖的连接处做去黑色阳极氧化处理，使其保持铝本色的目的是为了实现光纤陀螺仪整体的导电连续性，减少电磁泄露，提高抗外部电磁干扰的能力。
[0040]进一步地，所述腔体的外底板、外顶框、两个外侧板、两个外侧框、外顶盖、两个外侧盖、内底盖的外侧壁上均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星用光纤陀螺仪，包括腔体(1)、三个光纤环模块、光学模块、电路模块，其特征在于：腔体(1)包括外底板(2)、外顶框(3)、两个相互垂直且相邻的外侧板(4)、两个相互垂直且相邻的外侧框(5)、扣合在外顶框(3)上的外顶盖(6)、扣合在两个外侧框(5)上的两个外侧盖(7)、内顶板(8)、两个相互垂直且相邻的内侧板(9)、内底盖(10)；所述外底板(2)上设置有内底盖(10)的嵌入口；所述内底盖(10)扣合在外底板(2)上的嵌入口处；所述外底板(2)、内底盖(10)、外顶框(3)、外顶盖(6)、两个外侧框(5)、两个外侧板(4)、两个外侧盖(7)构成外六面体结构；所述内底盖(10)、两个外侧板(4)、两个外侧框(5)、内顶板(8)、两个内侧板(9)构成一个位于外六面体结构内的内六面体结构；所述外底板(2)、两个外侧板(4)、外顶盖(6)、两个外侧盖(7)、内顶板(8)、两个内侧板(9)围成外腔；所述内顶板(8)、两个内侧板(9)、两个外侧板(4)、内底盖(10)围成内腔；所述三个光纤环模块(11)设置在外腔内，其中一个光纤环模块(11)设置在内顶板(8)的外侧壁上，其余两个光纤环模块(11)分别设置在两个内侧板(9)的外侧壁上；所述光学模块和电路模块设置在内腔内。2.根据权利要求1所述一种卫星用光纤陀螺仪，其特征在于：所述内顶板(8)和两个内侧板(9)外侧壁上设置有三个相互正交布置的安装板(12)，安装板(12)上设置有光纤环模块安装凸台(13)，所述三个光纤环模块(11)分别倒扣安装在光纤环模块安装凸台(13)上；所述三个相互正交布置的安装板(12)均设计为减重加强筋结构；所述内腔内还设置有安装台(14)，用于安装光学模块和电路模块。3.根据权利要求2所述一种卫星用光纤陀螺仪，其特征在于：所述内腔内的安装台(14)上设置有第一凹槽(15)、第二凹槽(16)和第三凹槽(17)；所述光学模块包括光源(18)、1
×
3耦合器(19)、隔板(20)、第一支柱(21)和第二支柱(22)，所述光源(18)固定安装在内腔内的安装台(14)上的第一凹槽(15)中，1
×
3耦合器(19)通过粘接胶固定安装在第二凹槽(16)中，光源(18)尾纤与1
×
3耦合器(19)一端的1根尾纤熔接，隔板(20)位于第一支柱(21)和第二支柱(22)之间，第一支柱(21)的一端安装在第三凹槽(17)中，第二支柱(22)穿过隔板(20)与第一支柱(21)的另一端连接；所述电路模块包括第一电路板(24)、焊接在第一电路板(24)上的三个光电探测器(25)和与第一电路板(24)通过导线连接的第二电路板(26)；所述第一电路板(24)固定安装在第二支柱(22)的另一端上，第二电路板(26)固定安装在设置于内腔内安装台(14)上的电路板安装凸台(23)上；所述两个外侧框(5)中的一个外侧框(5)与一个外侧板(4)的连接处设置有由上至下的矩形缺口，矩形缺口的侧壁上设置有接插件安装槽(28)；所述接插件安装槽(28)上安装有接插件(27)，接插件(27)通过接插件安装槽(28)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培，娄少锋，洪伟，吴一尘，黎坤，潘子军，
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：