[发明专利]具有应力补偿的光纤陀螺

说明书

本申请涉及一种具有应力补偿的光纤陀螺，在现有光纤陀螺包括光源，耦合器，Y波导，光纤环，探测器及信号处理电路的基础上，增加了温度传感器和压电陶瓷。其中，耦合器分别连接光源，探测器和Y波导；信号控制电路分别连接探测器，温度传感器，Y波导和压电陶瓷。由于光纤环缠绕有第一光纤和第二光纤，Y波导和光纤环通过第一光纤尾纤和第二光纤尾纤连接，第一光纤尾纤或第二光纤尾纤还缠绕在压电陶瓷上。工作时，信号处理电路根据光纤陀螺的敏感角速率信息和温度信息，实时控制压电陶瓷对压电陶瓷上缠绕的第一光纤尾纤或第二光纤尾纤进行压力补偿，平衡两侧的应力值，从而补偿光纤陀螺因应力导致的零位漂移。

技术领域

本申请涉及角速率传感器技术领域，尤其涉及一种具有应力补偿的光纤陀螺。

背景技术

光纤环制作技术中，一般从一根光纤的中点开始，分别按照顺时针和逆时针的方向，依次进行缠绕，由于在过程总不可避免引入附加应力干扰，导致两侧光纤内部的应力并不完全对称；并且，随着缠绕层数的增加，缠绕的弯曲半径也在增大，导致每层光纤内部的应力平均值也会发生变化。在光纤环缠绕完成后，需要进行灌封胶填充，进行固化成形，灌封胶的固化同样会引入应力干扰。于是，在光纤环制作完成后，光纤环内部关于中点对称的两侧光纤应力存在偏差，这种偏差也会随着环境温度的变化而发生变化，导致光纤陀螺的零位发生漂移，精度损失严重。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种具有应力补偿的光纤陀螺。

本申请的方案如下：

一种具有应力补偿的光纤陀螺，其特征在于，包括：

光源，耦合器，Y波导，光纤环，探测器，温度传感器，信号处理电路，压电陶瓷；

所述耦合器分别连接所述光源，所述探测器和所述Y波导；

所述信号控制电路分别连接所述探测器，所述温度传感器，所述Y波导和所述压电陶瓷；

所述光纤环缠绕有第一光纤和第二光纤；

所述Y波导和所述光纤环通过第一光纤尾纤和第二光纤尾纤连接；

所述第一光纤尾纤或所述第二光纤尾纤还缠绕在所述压电陶瓷上；

所述探测器用于探测光纤陀螺的敏感角速率信息并发送到所述信号处理电路；

所述温度传感器用于检测光纤陀螺的温度信息并发送到所述信号处理电路；

所述信号处理电路用于根据所述敏感角速率信息和所述温度信息，控制所述压电陶瓷对所述压电陶瓷上缠绕的第一光纤尾纤或第二光纤尾纤进行应力补偿。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，

所述信号处理电路控制所述压电陶瓷上的电流大小，对所述压电陶瓷上缠绕的第一光纤尾纤或第二光纤尾纤进行应力补偿。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，

所述第一光纤和所述第二光纤以相反的方向缠绕在所述光纤环上。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，

所述信号处理电路包括：信号控制电路和应力控制电路；

所述信号控制电路分别连接所述探测器，所述温度传感器，所述Y波导和所述应力控制电路；

所述应力控制电路连接所述压电陶瓷。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，缠绕在所述压电陶瓷上的光纤尾纤为所述第一光纤和所述第二光纤中，应力小的光纤尾纤。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述第一光纤尾纤或所述第二光纤尾纤在所述压电陶瓷上的缠绕长度为50cm-100cm。