[發(fā)明專利]一種新型光纖陀螺

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810218292.0
• 申請(qǐng)日: 2008-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN101750057A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜恩穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 姜恩穎
• 主分類號(hào): G01C19/64
• 分類號(hào): G01C19/64;G01C19/72;G02B6/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)陀螺儀，具體是一種光纖陀螺儀，屬于陀螺技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前光纖陀螺的光纖傳感環(huán)是縮小儀器體積的最主要制約因素。由于長達(dá)幾百米，甚至幾公里的光纖繞制在骨架上，它大大增加了光纖陀螺的體積和重量。同時(shí)，這種大體積的光纖環(huán)在機(jī)械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、長期時(shí)間穩(wěn)定性等方面都暴露出了缺點(diǎn)和弊病。高性能高可靠小體積陀螺的研制強(qiáng)烈要求開發(fā)出新型的小體積傳感環(huán)圈。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種大大縮小光纖環(huán)圈的體積，有效地提高了其機(jī)械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、和長期時(shí)間穩(wěn)定性的新型光纖陀螺。

作為解決以上技術(shù)問題的一種新型光纖陀螺，其包括光纖環(huán)圈，所述光纖環(huán)圈采用可制作光波導(dǎo)的基底制備的各種環(huán)形光波導(dǎo)。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述環(huán)形光波導(dǎo)為兩正交偏振方向的模折射率差較大的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，或者兩正交偏振方向的模折射率差很小的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。

所述可制作光波導(dǎo)的基底為硅片。

所述可制作光波導(dǎo)的基底為玻璃。

所述可制作光波導(dǎo)的基底為鈮酸鋰、鉭酸鋰等電光晶體。

作為再進(jìn)一步的改進(jìn)，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為利用SOS、SOI等技術(shù)制備的硅基脊形波導(dǎo)，用于保偏或者退偏波導(dǎo)模式的傳播。

作為再進(jìn)一步的改進(jìn)，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為玻璃基底擴(kuò)散型波導(dǎo)，用于保偏或者退偏波導(dǎo)模式的傳播。

所述波導(dǎo)為掩埋式矩形波導(dǎo)，用于退偏光纖陀螺。

所述波導(dǎo)的圖案結(jié)構(gòu)為交叉結(jié)構(gòu)也可以是無交叉。

本技術(shù)方案創(chuàng)造性地顛覆了傳統(tǒng)的環(huán)圈模式，將波導(dǎo)技術(shù)和光纖傳感技術(shù)有機(jī)地融合在一起，形成了光學(xué)陀螺的技術(shù)革新。在體積上大幅度地縮小了系統(tǒng)的體積，提高了集成化程度，為新一代光學(xué)陀螺的研制奠定了基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1是波導(dǎo)環(huán)形圖形為環(huán)形有交叉設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是波導(dǎo)環(huán)形圖形為環(huán)形無交叉設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的具體實(shí)施方式是在包括但是不限于硅片、玻璃，電光晶體，或者其他可以制作光波導(dǎo)的基底上，制備各種環(huán)形光波導(dǎo)，以代替光纖環(huán)，減小光纖陀螺的體積，提高穩(wěn)定性；可以設(shè)計(jì)成雙折射較大的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，包括但是不限于利用SOS、SOI技術(shù)制備的硅基脊形波導(dǎo)，玻璃基底擴(kuò)散型波導(dǎo)，鈮酸鋰擴(kuò)散型波導(dǎo)等，用于保偏或者退偏波導(dǎo)模式的傳播；或者制作包括但是不限于利用SOS、SOI技術(shù)制備的硅基掩埋式矩形波導(dǎo)，玻璃波導(dǎo)等結(jié)構(gòu)，用于退偏光纖陀螺。

如圖1和2所示，該波導(dǎo)的圖案結(jié)構(gòu)可以有交叉，或者沒有交叉，包括2個(gè)與光纖耦合點(diǎn)位置，光波從其中任何一端輸入，都會(huì)從另外一個(gè)端輸出。為了實(shí)現(xiàn)較長距離的環(huán)圈，或者用多層波導(dǎo)環(huán)相連接，期間包括用耦合器，或者類似器件進(jìn)行連接。

基于光波導(dǎo)環(huán)路結(jié)構(gòu)，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)有無交叉，均可描述的是兩個(gè)相向傳播的光，逆時(shí)針與順時(shí)針的光，能夠在這些波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，如同在光纖環(huán)中傳播一樣，能夠利用Sagnec效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)光波的延時(shí)相干，滿足光纖陀螺的工作原理要求。其中只要交叉的2條波導(dǎo)的交叉夾角足夠大，其交叉的影響就可以忽略。