小型三軸無骨架光纖陀螺的製作方法

2023-06-02 14:33:26 1

專利名稱：小型三軸無骨架光纖陀螺的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種光纖陀螺，更具體的說，是將現有三軸光纖陀螺的三個光纖
環由有骨架環設計為無骨架光纖環的小型三軸無骨架光纖陀螺。
背景技術：
光纖陀螺具有全固態結構、啟動速度快、動態範圍大、抗衝擊性能強、生產工藝性 好等優點，被廣泛的應用於航空、航天、航海等軍用領域和汽車、地質勘探等眾多工業領域。 光纖環作為光纖陀螺的主要敏感部件，對光纖陀螺的精度和穩定性有很大影響。 外界環境變化(例如溫度變化、機械應力等)對光纖環產生的應力，會產生非互易性相位噪 聲，直接影響著光纖陀螺的精度和性能，尤其是光纖陀螺在全溫度範圍(-4(TC 7(TC)下
的零位穩定性。 目前，三軸光纖陀螺的光纖環一般結構是由外形尺寸相同的三個光纖環固定在一 個本體支架上，其所使用的光纖環是有環體的光纖環；其結構圖如圖1所示，光纖陀螺通常 採用金屬材料(或其它材料)製作一個環體(如圖l序號14)，通過專用的光纖繞制設備將 規定長度的光纖繞制在環體上，並採用特殊的工藝方法將光纖進行固化、穩定處理等，然後 在繞制完光纖的環體上加裝一個環體外罩，這樣才完成了一個完整的光纖環。安裝時通過 環體上的螺釘安裝孔用螺釘將陀螺固定在本體上。 由於光纖環的環體(骨架) 一般是以金屬材料(或其他材料)製成的。若光纖陀 螺使用有骨架光纖環，當外界溫度變化時，溫度變化會由環體很快傳遞到光纖上，同時由於 光纖和環體的熱膨脹係數不相同，也會對光纖造成機械應力。這樣光纖環的物理性能和光 學性能參數會發生變化，進而產生互易性相位噪聲，從而使陀螺的零位輸出穩定性變差。

發明內容本實用新型的目的是提供一種通過改變現有三軸光纖陀螺的傳統結構形式，應用 無骨架光纖環，利於陀螺產品的小型化的小型三軸無骨架光纖陀螺，以克服因金屬材料骨 架對溫度的敏感所產生的變形和溫度場的變化對光纖環的物理性能和光學性能影響的缺 陷。 為了實現上述目的，本實用新型包括本體和光纖環，其特點是光纖環採用無骨架 光纖環，無骨架光纖環粘接在本體上。 由於本實用新型採用無骨架光纖環，可以在三軸光纖陀螺同樣設計精度的條件 下，提高光纖陀螺在全溫度範圍(-4(TC 7(TC)內的零位穩定性；同時應用本實用新型將 減少三個環體的生產，有利於三軸光纖陀螺的成本降低；另外，改進結構更有利於產品的小 型化設計。

圖1為現有有骨架三軸光纖陀螺的結構示意圖。[0010] 圖2為本實用新型的結構示意圖。 圖3為本實用新型無骨架光纖環的安裝示意圖。 圖4為本實用新型無骨架光纖環與本體的裝配示意圖。 圖中1-本體、2_光纖、3_環體、4_環體外罩、5-2X2光纖耦合器、6-壓板、7-無 骨架光纖環、8_陀螺主板、9-SLD光源、10-Y波導、11-光源驅動板。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。 本實用新型是利用無骨架光纖環繞制技術，工裝環體繞制一個完整的光纖環，然 後進行脫模工藝、定型處理等將一個僅含光纖的完整光纖環與工裝環體分離，這樣就形成 了一個無骨架光纖環。由於成型的產品取消了環體，在陀螺裝配時只需將無骨架光纖環的 基準面粘接到本體上即可，這樣就使無骨架光纖環與本體基材的接觸面(圖1中接觸面有 A、 B、 C共三個面)從之前三個減少為現在的一個(圖4中接觸面只有B面一個面)。這樣 就極大地減小了光纖與本體基材(金屬或其他材料)的接觸面積，降低了外界環境溫度變 化對光纖的影響，可極大提高光纖陀螺在全溫度範圍(-4(TC 7(TC)內的零偏穩定性；另 外，取消環體後的結構為陀螺的小型化設計提供了可能，使現有的無骨架三軸光纖陀螺體
積更小，結構更緊湊。 本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域中專業技術人員公知的現有技術。
權利要求一種小型三軸無骨架光纖陀螺，包括本體和光纖環，其特徵在於光纖環採用無骨架光纖環，無骨架光纖環粘接在本體上。
專利摘要本實用新型涉及一種小型三軸無骨架光纖陀螺，包括本體和光纖環，其特點是光纖環採用無骨架光纖環，無骨架光纖環粘接在本體上。由於本實用新型採用無骨架光纖環，可以在三軸光纖陀螺同樣設計精度的條件下，提高光纖陀螺在全溫度範圍(-40℃～70℃)內的零位穩定性；同時應用本實用新型將減少三個環體的生產，有利於三軸光纖陀螺的成本降低；另外，改進結構更有利於產品的小型化設計。
文檔編號G01C19/72GK201476791SQ20092022767
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月26日 優先權日2009年8月26日
發明者彭志強 申請人:國營紅峰機械廠