[实用新型]一种量程可调的光纤环组件结构

说明书

本实用新型公开了一种量程可调的光纤环组件结构，包括光纤环线圈、磁屏蔽外罩、波导盘以及Y波导、2×2耦合器和热敏电阻。磁屏蔽外罩包括磁屏蔽环托和磁屏蔽上盖。光纤环线圈粘贴在磁屏蔽环托内部，磁屏蔽上盖通过激光焊焊接在磁屏蔽环托的上端，二者将光纤环线圈包围在磁屏蔽罩内部，减少外界磁场对光纤环线圈的干扰。波导盘通过机械螺钉固定在磁屏蔽环托的法兰上，Y波导和2×2耦合器通过硅橡胶粘结在波导盘对应的安装槽内。本实用新型提出的量程可调的光纤环组件结构主要在光纤线圈绕制时，通过改变敏感光纤线圈的层数，进而在不改变任何结构零件的同时，实现光纤陀螺的测量范围可调。

技术领域

本实用新型涉及光纤陀螺技术领域，具体涉及一种量程可调的光纤环组件结构。

背景技术

光纤陀螺仪用于敏感星体姿态角速度，是卫星姿态控制关键的姿态敏感器之一。光纤陀螺的最大优点是无运动部件的固态陀螺，具有低功耗、低成本、高可靠，长寿命等优点。随着商业航天的发展，低成本、星座等卫星对光纤陀螺产品的需求与日剧增，因此对光纤陀螺测量量程也提出了多种要求。

现有光纤环组件结构，量程固定，面对不同型号的量程需求，需要同时更改绕环工装结构及整机产品结构，研制周期长，更改复杂，不利于商用航天产品的快速开发需求。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：针对目前卫星对光纤陀螺产品量程的多种需求，提出一种量程可调的光纤环组件结构形式和光纤线圈的绕制方法，在不改变绕环工装以及光纤陀螺整机结构的情况下，实现光纤陀螺量程可调的功能。

本实用新型解决技术问题的方案是：一种量程可调的光纤环组件结构，该组件结构包括磁屏蔽罩模块、光纤线圈；

磁屏蔽罩模块，包括磁屏蔽环托和磁屏蔽上盖，二者将光纤线圈包围在磁屏蔽罩的内部；

光纤线圈包括两部分：一部分为非敏感光纤层，一部分为敏感光纤层，非敏感光纤层和敏感光纤层之间断开连接，光纤线圈粘接在磁屏蔽环托的环形槽底部；通过调整绕制的非敏感纤层和敏感光纤层的层数，进而改变敏感光纤的长度，实现陀螺量程可调的功能。

优选地，所述光纤线圈通过绕环机和绕环工装采用四极对称的方式绕制，最长绕制M层×N匝，长度Lm，M，N大于等于1，L大于等于100m。

优选地，所述磁屏蔽上盖通过激光焊接与磁屏蔽环托上端连接。

上述量程可调的光纤环组件结构还包括波导盘模块

波导盘模块包括波导盘、Y波导、2×2耦合器，波导盘通过两个沉头螺钉安装在磁屏环托的内法兰上，Y波导和2×2耦合器通过硅橡胶粘贴在波导盘对应的安装槽内，Y波导的两根输出尾纤与光纤线圈的其中两根尾纤熔接；2×2耦合器的2根输出尾纤中的一根与Y波导的一根输入尾纤熔接，另一根为空头端；2×2耦合器的2根输入尾纤分别用于与光源和探测器的尾纤熔接。

优选地，所述波导盘模块还包括热敏电阻，热敏电阻通过硅橡胶粘贴在波导盘的下端面中间位置，用于监测光纤环组件的工作温度。

优选地，磁屏蔽环托和磁屏蔽上盖材料为铁镍软磁合金1J85。

优选地，磁屏蔽环托和磁屏蔽上盖的厚度为0.8mm。

优选地，磁屏蔽环托圆环形底部用50～70目的石英砂进行表面喷砂处理，增加光纤线圈的粘接强度，提高陀螺的抗力学能力。

优选地，波导盘上设置了腰型出纤槽和引出线孔，腰型出纤槽用于引出2×2耦合器的两个输入端；引出线孔，用于引出Y波导供电线束。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：