[实用新型]一种可同轴旋转光纤陀螺仪实验装置

说明书

本实用新型公开了一种可同轴旋转光纤陀螺仪实验装置，包括工作台板，工作台板上设有旋转台体，旋转台体上设有与其同轴、且内外设置的旋转轴和滑环，旋转轴与旋转台体固定相连，旋转轴与滑环通过滑环套固定相连，旋转台体与步进电机的动力输出端同轴固定相连，所述旋转轴顶部从下到上依次同轴设有连接件、第一控制盒组件和光纤陀螺组，第一控制盒组件的盒体为圆盖形，光纤陀螺组件的固定板为圆板，工作台板上还设有第二控制盒组件，第一控制盒组件的电源单元和信号控制端分别与光纤陀螺组件相连，第一控制盒组件和第二控制盒组件电连接。本实用新型适用于各类光学实验及教学演示，控制灵活、方便控制，广泛适用于陀螺仪教学实验领域。

技术领域

本实用新型涉及陀螺仪教学实验领域，特别是涉及一种可同轴旋转光纤陀螺仪实验装置。

背景技术

陀螺仪是惯性技术得关键器件之一，主要用于角速度的测量。早期的陀螺仪是机电式的，萨格奈克效应的发现为光学陀螺仪的问世奠定了物理基础。光纤陀螺仪是以光学为基础的精密物理测量技术，用于测量敏感载体相对惯性空间的角运动。光纤陀螺仪具有其它经典陀螺仪相似的力学基础，但它没有转子，可用来测量运载体相对惯性空间的旋转角速度，载运载体旋转过程中，萨格奈克相移导致光波干涉条纹产生微小移动，从而测得旋转角速度。

光纤陀螺仪技术涉及了光学、光电技术、量子力学、微电子技术、信号处理等众多学科和相关工业领域前沿技术。光纤陀螺仪是一种速率传感器，用于测量载体相对于惯性空间的运动角速率，与传统机械陀螺仪或激光陀螺仪相比特点显著。光纤陀螺仪具有结构简单、价格低、体积小、质量轻、动态范围宽、灵敏度高、分辨率高、使用寿命长、覆盖范围广、抗电磁干扰以及易于构成阵列等一系列突出特点。

目前已广泛应用于航天、航空、航海等领域。然而现有的教学设备只能满足基本的实验目的，不能反映光纤陀螺仪内部信号特征。现有光纤陀螺教学装置不具有同轴性，不能直观的观察到内部的基本工作原理。目前的光纤陀螺实验装置不能广泛在教学领域推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种可同轴旋转光纤陀螺仪实验装置，使其适用于各类光学实验及教学演示，控制灵活、方便控制，适于在教学领域推广。

本实用新型提供的一种可同轴旋转光纤陀螺仪实验装置，包括工作台板，所述工作台板上设有旋转台体，所述旋转台体上设有与其同轴、且内外设置的旋转轴和滑环，所述旋转轴与旋转台体固定相连，所述旋转轴与滑环通过滑环套固定相连，所述旋转台体与步进电机的动力输出端同轴固定相连，所述旋转轴顶部从下到上依次同轴设有连接件、第一控制盒组件和光纤陀螺组，所述第一控制盒组件的盒体为圆盖形，所述光纤陀螺组件的固定板为圆板，所述工作台板上还设有第二控制盒组件，所述第一控制盒组件的电源单元和信号控制端分别与光纤陀螺组件相连，所述第一控制盒组件和第二控制盒组件电连接。

在上述技术方案中，所述光纤陀螺组件的固定板沿周向分别均布有保偏光纤分束器、光接收组件、多功能集成光波导调制器和超辐射发光管，所述固定板顶部中心设有凸台，所述凸台顶部设有与旋转轴同轴设置的带骨架光纤环，所述光纤陀螺组件的光路结构：首先，由超辐射发光管发出的光源传到保偏光纤分束器，被分成两路，一路导入所述光接收组件接收，另一路经多功能集成光波导调制器调制后，分成两束分别沿顺时针和逆时针进入带骨架光纤环，经过带骨架光纤环的光信号返回至多功能集成光波导调制器发生干涉，干涉后的光信号经过保偏光纤分束器耦合之后，最后传输到光接收组件。