[实用新型]一种用于三轴一体光纤陀螺的光纤分路模块

说明书

本实用新型公开了一种用于三轴一体光纤陀螺的光纤分路模块，属于光纤陀螺领域。该光纤分路模块由一个1X3光纤耦合器和3个2X2光纤耦合器连接构成。根据本实用新型的光纤分路模块可用于三轴一体光纤陀螺保偏光路装配，它可以降低三轴一体光纤陀螺光路的体积，以及外部环境应力变化对光纤耦合器光路的影响，进一步提高三轴一体光纤陀螺的可靠性和环境适应性。

技术领域

本实用新型涉及光纤陀螺领域，具体涉及一种用于三轴一体光纤陀螺的光纤分路模块。

背景技术

光纤陀螺是基于Sagnac效应的一种新型全固态陀螺仪表，在海陆空天军事领域已获得广泛应用，但较大的体积和较高的重量已开始制约单机武器系统携带导弹的数量和作战效率，同时也影响了在民用领域的扩展应用。

受国内光电子元器件及光路集成技术发展水平的约束，一般情况下光纤陀螺光路的体积占据了整个陀螺60％以上，是实现陀螺小型化的瓶颈。独立的光纤陀螺组装成惯性测量组合以后，各轴陀螺独立的封装方式也造成了惯性测量组合难以实现小型化。为了充分利用空间，在早些年提出了三轴一体光纤陀螺的方案，主要是将三个轴向光纤陀螺的3个光源合成1个，将光信号通过1X3光纤耦合器分成3束，代替3个光源，再经过3个2X2耦合器，分别输入进3个轴向的光纤陀螺的干涉仪(由Y波导集成光学器件和光纤环组成)中。这样在减少了光学元器件数量的同时，去除了单轴光纤陀螺光路的独立封装。采用该方案的三轴光纤陀螺的体积远小于3只光纤陀螺体积的总和。

然而随着应用需求不断提高，上述方案的三轴光纤陀螺体积仍然偏大，不能适应进一步的应用要求，需对光路做进一步的集成，这是进一步缩小三轴光纤陀螺光路体积的重要方向，而且还可以改善光纤抗弯曲、扭曲、拉伸和剪切应力的影响，提高陀螺的可靠性和环境适应性。在进行光路集成后，外界的引起的光纤弯曲、扭曲、拉伸和剪切等应力源可得到抑制，光纤陀螺光路的体积也可进一步缩小。

三轴一体光纤陀螺光路部分中一个光源、一个1X3光纤耦合器，三个2X2光纤耦合器和三个探测器，器件尾纤均为单模光纤。如果这些单模光纤是理想的圆对称，折射率分布均匀。光纤中偏振态不发生变化。但是，实际的光纤存在着各种缺陷，在各种外应力的影响下，光波的偏振态沿光纤不再保持不变，会产生多种偏振误差，降低陀螺的精度和可靠性。

考虑到目前三轴一体光纤陀螺的实际装配工艺，仅对光路中的一个1X3光纤耦合器，三个2X2光纤耦合器进行光路集成的光纤分路模块方案简单，成本低，可行性强。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于三轴一体光纤陀螺的光纤分路模块，可用于三轴一体光纤陀螺保偏光路装配，它可以降低三轴一体光纤陀螺光路的体积，以及外部环境应力变化对光纤耦合器光路的影响，进一步提高三轴一体光纤陀螺的可靠性和环境适应性。

本实用新型的技术解决方案是：一种用于三轴一体光纤陀螺的光纤分路模块，其特征在于，由一个1X3光纤耦合器和三个2X2光纤耦合器构成，

其中，所述1X3光纤耦合器的输入端口连接到光源，所述1X3光纤耦合器的三个输出端口分别连接第一2X2光纤耦合器的第一输入端口、第二2X2光纤耦合器的第一输入端口和第三2X2光纤耦合器的第一输入端口，

第一2X2光纤耦合器的第一输出端口连接第一Y波导，第一2X2光纤耦合器的第二输出端口连接第一光电探测器，剩余端口为空头，做端面处理；

第二2X2光纤耦合器的第一输出端口连接第二Y波导，第二2X2光纤耦合器的第二输出端口连接第二光电探测器，剩余端口为空头，做端面处理；

第三2X2光纤耦合器的第一输出端口连接第三Y波导，第三2X2光纤耦合器的第二输出端口连接第三光电探测器，剩余端口为空头，做端面处理。

进一步的，所述1X3光纤耦合器和2X2光纤耦合器耦合器为普通单模光纤耦合器或保偏光纤耦合器。