[发明专利]一种光纤陀螺的光纤敏感环的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤陀螺的光纤敏感环，具体是一种制作光纤陀螺转动敏感环的方法。 

  

背景技术

光纤陀螺包含两个主要的部分，一个是光学干涉仪，一个是光纤转动敏感环。 

来自光学干涉仪的光源的光，被分光器分成两路，加入光纤转动敏感环的两端。光纤转动敏感环相对惯性系有转动时，光纤转动敏感环的两束光产生相位差。这个相位差提供一个光纤转动敏感环测量转动速度的依据。与光纤转动敏感环相连的光学干涉仪和相关电路，获得这个相位差， 因此可以得到光纤转动敏感环相对惯性系的转动速度。为了不降低光纤转动敏感环相对惯性系的灵敏度，要求光纤的走向排列整齐，避免扭曲和折弯。目前，光纤陀螺的性能，依赖于光纤转动敏感环的缠绕技术。理想的缠绕结果，应该是，在光纤的缠绕一层中，从任意一点缠绕一圈，光纤沿着骨架的轴线方向前进一个光纤直径的距离，缠绕的光纤排列整齐。因此，从图2中可以看到，从点3开始缠绕到点5时，点5的左边必须保持半个光纤直径的缝隙；从点5开始缠绕快到点4时，点4的左边必须保持一个光纤直径的缝隙。如果假定骨架的轴向长度是光纤直径的N倍，缠绕到点8时，光纤与边相切，点7时的右边必须保持半个光纤直径的缝隙。由于这个空隙很小，通常通过填充胶水的办法，来把空隙填满。通过填充胶水的办法，来把空隙填满，会产生一些缺点。例如胶水的热膨胀系数与光纤是不一样的，对光纤陀螺的温度性能产生扰动。 

  

发明内容

基于上述技术问题，本发明的目的是本发明提出一种光纤陀螺的光纤敏感环的制作方法，用预先成型的衬托物质，加入到上述的空隙中，让工作光纤沿着预先成型的衬托物质提供的路径和方向，在一层中保持光纤前进方向的一致性。 

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一个光纤陀螺的绕制方法，包含把光纤绕到一个骨架上，该骨架包含一个中心核和两边相对的边，绕制方法还包含下列的步骤： 

（a）从欲缠绕的光纤中选定一个点，

(b) 从所说光纤的所说点开始，用光纤的一端，从骨架的一边开始沿着骨架的核，沿着一个方向缠绕，直到相对的边， 构成光纤陀螺的一个光纤层；

(c)按照一个设定，用光纤的同一端，或者是用光纤的另外一端，在内部一个光纤层的基础上，缠绕一个光纤层，直到缠绕所希望的层数；

(d)  在光纤与骨架边接近的地方，放置预先成型的材料，使得光纤在同一层内，按照预定的空间走向前进。

所述的预先成型的材料为一段光纤。 

按照缝隙的形状，在填充前，预先对所说的预先成型材料各点的截面进行削除加工。 

有益效果：本发明提出的用预先成型的衬托物质，填入光纤缠绕过程形成的缝隙， 1.可以引导光纤沿着希望的空间走向缠绕；2.使得光纤在靠近边的段，在左右两边被同样的材料相邻；3.使得光纤在靠近边的段，减少不希望的横向位移；4.提高整机的温度稳定性和机械稳定性。 

  

附图说明

图1为光纤缠绕画面及形成的空隙； 

图2用楔块填充后的剖面图；

图3是嵌入楔块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。 

光纤陀螺由光纤缠绕在架子上形成转动敏感元件。骨架由核10和两个相对的边11,和12组成。一个典型的光纤陀螺的光纤长度有1000米，缠绕在一个直径0.08米的核上，缠绕大约3500圈，形成大约100层。为了清楚的说明，在本文件中，我们用一个每层可以缠绕10圈的骨架来表示。图1表示光纤在骨架上缠绕的画面和对应的缝隙1和2。图2显示缠绕细节和发明。光纤从点3开始从核的背面缠绕到点5，再从核的正面缠绕到点4。沿着边12，在光纤的左边放置一个预先成型的衬托物质，使得光纤只能按照左边衬托物质限定的路径从点3前进到点4。从点4到点9，光纤仅仅需要挨着左边的光纤顺序缠绕。光纤从点9从核的背面缠绕到点7，然后从点7从核的正面缠绕到点8，然后从核的背面缠绕到6。沿着边11，在光纤的右边放置一个预先成型的衬托物质，使得光纤只能按照右边衬托物质限定的路径从点9前进到点8。如果没有所说的衬托物质，光纤在靠近骨架边的地方，就有一个缝隙1和2。缝隙1的宽度，在接近点3的地方接近零；在接近点5的地方为光纤的半个直径，在接近点4的地方为光纤的一个直径。同样的，缝隙2的宽度，在接近点8的地方接近零；在接近点7的地方为光纤的半个直径，在接近点9的地方为光纤的一个直径。现在衬托物质将缝隙的一部分或者大部分填满。残余的缝隙，可以选择再用液体胶水灌注。所说的预先成型物质的材料，优选的是，与工作光纤是同一种材料。进一步的，所说的预先成型材料的形状，一个实现方法为一个楔型（图3），点19到20为光纤的一个直径，点16到19为光纤在骨架上缠绕一层的长度。把图3所示的填充物，放入缝隙1，在图2中如13所示。图中展示的是17,18,19,20围成的段。把图3所示的填充物，放入缝隙2，在图2中如14所示。图中展示的是16，17,18围成的段。