[发明专利]一种提升光纤陀螺应力和温度性能的光纤环绕制方法

说明书

本发明公开了一种提升光纤陀螺应力和温度性能的光纤环绕制方法，包括如下步骤：计算并切割所需长度的保偏光纤、单模光纤和多孔空心光纤，并绕制6个分纤盘上；将磁屏蔽环和6个分纤盘安装到绕制设备上，绕制光纤c段和光纤d段，然后绕制光纤环e段和光纤环f段，再绕制光纤a段和b段，直至保偏光纤绕制4N+4层，再绕制光纤环e段和光纤环f段，剪断多余的光纤c段、光纤d段、光纤e段和光纤f段，完成整个光纤环的绕制；最后，固化绕制完成的光纤环，完成U形磁屏蔽环与磁屏蔽盖的焊接。本发明能够提升光纤环的应力分布对称性和温度性能，提高光纤环对Shupe误差的抑制效果，最终提升光纤陀螺的应力分布和温度性能。

技术领域

本发明涉及光纤环加工技术领域，尤其涉及一种提升光纤陀螺应力和温度性能的光纤环绕制方法。

背景技术

光纤环对环境温度和应力异常敏感，环境温度引起的相位误差与该段光纤上的温度变化率和与位置有关的权因子成正比；距离光纤环中点越远，权因子越大，应力分布的对称性和应力大小对光纤环的对称性具有较大的影响。当前阶段，普遍采用四极、八极和十六极对称绕制方法抑制光纤环的Shupe效应，并通过设计无骨架光纤环与磁屏蔽环的粘接实现低应力装配。这些绕制方法实现了对光纤环径向的温度良好抑制效果，也避免了骨架光纤环的巨大应力。随着光纤陀螺精度的逐渐提升，温度对光纤陀螺精度的影响愈发明显，且无骨架光纤环的粘接应力逐渐成为光纤环的主要应力源。

因此，需要开发出对光纤环整体温度具有良好抑制效果并具有低粘接应力的光纤环及其绕制方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供一种提升光纤陀螺应力和温度性能的光纤环绕制方法，能够提升光纤环的应力分布对称性和温度性能，提高光纤环对Shupe误差的抑制效果，最终提升光纤陀螺的应力分布和温度性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种提升光纤陀螺应力和温度性能的光纤环绕制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）计算并切割所需长度的保偏光纤、单模光纤和多孔空心光纤，然后分别在保偏光纤、单模光纤和多孔空心光纤的中点进行标记，将保偏光纤中点两侧的保偏光纤分别记为光纤a段和光纤b段，将单模光纤中点两侧的单模光纤分别记为光纤c段和光纤d段，将多孔空心光纤中点两侧的多孔空心光纤分别记为光纤e段和光纤f段；再分别从保偏光纤、单模光纤和多孔空心光纤的两端向中点方向，分别将光纤a段、光纤b段、光纤c段、光纤d段、光纤e段和光纤f段分别绕设在6个分纤盘上，其中，光纤a段、光纤b段、光纤c段、光纤d段、光纤e段和光纤f段的端部分别留有一定长度的尾纤；

2）在多孔空心光纤内灌注隔热材料，使隔热材料将多孔空心光纤的内孔填满，然后将多孔空心光纤的两端熔融，使多孔空心光纤的各内孔的两端均与外界隔绝；

3）将磁屏蔽环安装到绕制设备上，其中，所述磁屏蔽环包括内环、外环以及将内环与外环一侧相连的环形底板，使磁屏蔽环的断面呈U形，其中，内环和外环的内侧面均设有容纤环；然后在磁屏蔽环的内侧各面均涂覆胶水；再将6个分纤盘分别安装到绕制设备上，并使单模光纤的中点位于内环内侧面的外缘处，并与内环内侧面最外侧的容纤槽内；

4）先沿内环内侧面的容纤槽从内环的外缘向内缘方向绕制光纤c段，直至与底板接触后，再沿内环向外环的方向在底板上绕制光纤c段，直至与外环的内侧面接触后，沿外环内侧面的容纤槽从外环的内缘向外缘方向绕制光纤c段，直至光纤c段靠近外环的外缘，并位于外环内侧面最外侧的容纤槽，光纤环第一层绕制完成；绕制过程中，边绕制边固化；