[發明專利]一種提高光纖陀螺光路中心波長穩定性的方法

在審

• 申請號: 201310675493.4
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN104713540A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 謝良平;萬洵;李瑞
• 申請（專利權）人: 中國航空工業第六一八研究所
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種提高光纖陀螺光路中心波長穩定性的方法，其特征在于，通過分析單模光纖彎曲引起的傳輸光場的變化，建立光纖彎曲半徑、外界環境溫度、傳輸光中心波長振蕩幅值之間的理論模型，通過數值模擬和分析得到傳輸光的中心波長在不同彎曲半徑的傳輸光纖中傳輸的振蕩現象，通過可容忍的最大的傳輸光中心波長振蕩幅值確定光纖最小彎曲半徑，從而有效提高光纖陀螺光路中心波長穩定性。?

2.根據權利要求1所述的提高光纖陀螺光路中心波長穩定性的方法，其特征在于，具體步驟如下：?

步驟1：建立中心波長與外界環境溫度的理論模型?

單模光纖彎曲時，纖芯中的光因不滿足全反射條件，將有部分光泄漏至包層和涂覆層中，形成WG模，WG模光在包層中經過光程L₁、L₂，而纖芯中傳播光的光程為Z，根據兩束光的相位差確定傳輸光場，并進一步得到光強，利用波長與光強的關系，建立中心波長與外界環境溫度的理論模型，具體如下：?

其中，Δλ_ppm為傳輸光中心波長變化率，T為環境溫度，λ_c（T）寬譜光源的中心波長；?

步驟2：采集傳輸光纖不同彎曲半徑下的光譜?

采集不同尾纖彎曲半徑下摻鉺光纖光源光譜，并將該光譜帶入理論模型中進行計算，得到不同彎曲半徑下的中心波長變化情況；?

步驟3：擬合不同彎曲半徑的波長振蕩幅值?

將步驟2中所采集的不同彎曲半徑下的波長振蕩幅值進行擬合，確定光纖彎曲半徑與中心波長振蕩峰峰值之間的關系曲線；?

中心波長振蕩幅度的對數與彎曲半徑呈線性關系，擬合表達式如下：?

log(PP)＝-273.7148R+8.7281????(10)?

步驟4：確定最小彎曲半徑?

根據擬合得到的光路中傳輸光中心波長振蕩幅度的對數與傳輸光纖彎曲半徑的關系，通過陀螺零偏穩定性和標度因數穩定性的要求得到傳輸光中心波長振蕩幅度的要求，傳輸光纖最小彎曲半徑。?

3.根據權利要求2所述的提高光纖陀螺光路中心波長穩定性的方法，其特征在于，在光纖陀螺的裝配過程，根據計算得到的傳輸光纖最小彎曲半徑來指導光纖陀螺裝配。?

4.根據權利要求2所述的提高光纖陀螺光路中心波長穩定性的方法，其特征在于，在光纖陀螺設計之初，從陀螺系統指標中分解得到傳輸光中心波長振蕩的幅度，計算出允許發生的傳輸光纖最小彎曲半徑，在結構設計時，進行光纖彎曲半徑的定量設計，使結構允許的所有器件尾纖彎曲半徑均大于最小彎曲半徑計算值，進而保證光纖陀螺中心波長的穩定性。?