[发明专利]一种减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤绕制技术，涉及一种减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法。

背景技术

光纤环是光纤陀螺的核心器件，具有敏感角速度的功能，光纤环的性能很大程度上决定了光纤陀螺的性能，尤其是全温、振动性能。

光纤环是光纤陀螺的敏感器件，Shupe效应表明距离中点距离相等的两段光纤受到相同的温度、应力扰动时引入的相位误差可以相互抵消，不影响陀螺性能，Shupe系数是衡量光纤环抵抗外界扰动能力的一个重要指标。

目前国内外技术主要通过绕制方法的改进，固化胶的选择，光纤环尾纤对称性的调整来改善光纤环的Shupe系数，这些技术在一定程度上实现了光纤环Shupe系数的提升，但是无法解决光纤环内部保偏光纤匝数不一致引入的固有Shupe误差。发明内容

本发明提供了一种将隔热光纤与保偏光纤结合的光纤环绕制方法，能够通过控制隔热光纤匝数实现保偏光纤的绕制匝数可控，同时解决光纤环与喷砂骨架之间的粘接问题。

本发明提供了一种光纤环绕制方法，其绕制步骤如下：

1]根据光纤环设计需要，在保偏光纤绕制前，用隔热光纤在光纤环骨架圆周面上绕制一层或数层光纤见标记2，对保偏光纤环内圆周面提供隔热保护；

2]第一层保偏光纤绕制开始前，用隔热光纤紧贴骨架左侧法兰盘绕制一匝或数匝隔热光纤见标记3；

3]紧靠标记3的最右侧隔热光纤开始绕制保偏光纤，绕制到第一层需要的匝数时停止；

4]紧靠第一层保偏光纤最右侧绕制隔热光纤，使隔热光纤填满此层见标记4，第一层绕制结束；

5]按照四极对称，八极对称等绕环次序重复上面操作完成光纤环的绕制；

6]在光纤环外侧圆周面绕制一层或数层隔热光纤，见标记6；

本发明提供了一种减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法，其特殊之处如下：

1]采用隔热光纤与保偏光纤结合绕制的方式，对保偏光纤环提供隔热保护；

2]隔热光纤的绕制样式自由多样，可以全部包裹保偏光纤，也可以局部包裹保偏光纤；

3]绕环过程可以采用紫外固化胶，热固化胶等；

4]本发明提供的绕环方法适用于四极对称绕法，八极对称绕法，十六极对称绕法等；

5]本发明提供的绕环方法适用于在线涂胶，浸胶，喷胶等方式；

6]本发明提供的绕环方法适用于正交绕制、螺旋绕制等工艺方式；

7]光纤环绕制采用的骨架可以是全骨架形式，脱半边，脱上下边，全脱形式；

8]根据调整每层隔热光纤的匝数，可以自由控制该层保偏光纤的绕制匝数，更好的实现光纤环绕制精确对称。

本发明具有如下优点：

1、本发明采用隔热光纤与保偏光纤结合绕制方式，在保偏光纤环外侧提供了隔热保护，降低了由于光纤环内外温度场变化带来的影响，降低了光纤环的全温Shupe系数。

2、实际的光纤环绕制生产过程中，很难保证每层绕制匝数相同，本发明通过调整每层隔热光纤绕制匝数，实现每层保偏光纤匝数相同。

3、采用本发明绕制的光纤环经过固化后使得骨架，隔热光纤，保偏光纤，固化胶成为一个整体，保证了光纤环具有良好的抗振性能与全温性能。

4、本发明通过控制每层左右隔热光纤匝数，可以实现每层保偏光纤匝数一致，解决Shupe误差，同时配合隔热光纤的包裹使用，进一步提升光纤环的Shupe系数。

附图说明

图1为光纤环的排纤适宜图；

图2为光纤环绕制完成后示意图；

其中附图标记为：1-骨架，2-光纤环内层隔热光纤，3-左侧隔热光纤，4-右侧隔热光纤，5-保偏光纤，6-光纤环外层隔热光纤。

具体实施方式

本发明减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法采用隔热光纤与保偏光纤结合绕制方式，在保偏光纤环四周提供隔热保护，降低了由于光纤环内外温度场变化带来的影响，降低了光纤环的全温Shupe系数，并通过控制左右侧隔热光纤匝数实现对保偏光纤匝数的精确控制。

请参阅图1，其给出了本发明减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制时的光纤排列示意图。本发明减小光纤陀螺热致Shupe效应的光纤环绕制方法具体过程如下：

步骤1：根据光纤环绕制设计要求，计算出隔热光纤与保偏光纤的匹配绕制方案、并分别计算出内层隔热光纤、左侧隔热光纤、右侧隔热光纤、外层隔热光纤、保偏光纤的长度（A、B环），并根据长度进行分纤共6只分纤环；