[發明專利]光纖陀螺用光纖環溫度性能的篩選系統

在審

• 申請號: 201610703910.5
• 申請日: 2016-08-22
• 公開（公告）號: CN107764284A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 李妍;朱奎寶
• 申請（專利權）人: 北京計算機技術及應用研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心11011
• 代理人: 張然

技術領域

本發明涉及一種光學檢測技術領域，具體涉及一種光纖陀螺用光纖環溫度性能的篩選系統。

背景技術

光纖陀螺是慣性技術的一種重要元件。光纖陀螺與傳統的機械陀螺相比，無高速轉動的機械轉子，對加速度不敏感，具有體積小、功耗低、壽命長的優點，自問世以來受到廣泛重視，在航空、航天、艦船控制及導航等領域中具有廣泛的應用前景。近些年，光纖陀螺在一些大學、研究所和公司中迅速的開展研制，隨著研究的不斷深入，在光纖陀螺在使用過程中，隨著溫度環境變化的條件下，對光纖陀螺的穩定性和標度因數的要求也隨之提高，標度因數的非線性和重復性要求也在提高。而光纖陀螺的穩定性問題一直以來都是影響光纖陀螺進一步發展的重要因素，特別是陀螺系統輸出隨環境溫度變化的長期漂移問題，直接影響高精度光纖陀螺變溫條件下的穩定性和標度因數的非線性度和重復性，已經嚴重影響了光纖陀螺在高精度慣性導航領域中的應用。當環境溫度變化或有熱傳導時，光纖環中產生的附加溫度相位漂移，要種制約了光纖陀螺的檢測精度的提高和應用。

對于光纖陀螺的溫度性能，起決定性作用的正是其傳感部件——光纖環。目前，無論半自動繞環還是全自動繞環，均存在眾多的光纖環質量影響因素，因此，如何檢測光纖環的質量并進行光纖環的篩選是一個重要的課題。而且，根據實際應用情況，光纖陀螺的使用往往是經過溫度補償的數據，因此光纖環的溫度性能的篩選也應該是針對溫度補償前后的數據來進行的，這樣，更貼近實際應用情況，篩選出來的光纖環等級也更加準確，提高光纖環篩選的準確度。

光纖環的溫度性能是影響光纖陀螺輸出精度的重要因素。由于溫度的Shupe效應，沿光纖環存在時變的溫度梯度，光纖環每一點的折射率隨時間變化，因此兩束光波進入光纖環后由于溫度引起的相位變化不同，相當于光纖環中產生附加溫度相位漂移，嚴重制約了光纖環的檢測精度。由于不同溫度場下，光纖環中產生附件溫度相位不同，造成不同溫度場下光纖陀螺的標度因數發生變化，嚴重影響了光纖陀螺的應用。因此，在光纖陀螺的應用中常常使用溫度補償。

目前，國內在研究光纖陀螺溫度性能方面，大多數都是對已裝配好的光纖陀螺整機進行溫度性能測試，給出光纖陀螺溫度性能的方面的評價，但這樣對光纖陀螺的測試無法改變光纖陀螺的溫度性能，如果測得性能指標不合格，那么該光纖陀螺是不合格品，不利于光纖陀螺的批量生產。國內對光纖環溫度性能的篩選多數為固定溫度點的性能測試，這與光纖陀螺實際使用環境并不一致，在光纖陀螺使用中并不是完全恒溫環境，而且目前對光纖陀螺的使用中，很多情況是對光纖陀螺的輸出進行溫度補償，使用溫度補償后的結果，因此只對光纖環常溫或固定溫度點的溫度性能進行篩選，并不能準確判斷出當光纖環裝配成陀螺整機后在使用過程中溫度性能能否達到要求。因此對光纖環進行溫度補償后的性能的篩選有利于陀螺整機性能的預判斷，減少光纖陀螺整機不合格品的產生。

例如中國實用新型發明專利201110103504，提出一種高精度光纖陀螺帶溫度補償的信號檢測方法，對光纖陀螺的輸出進行溫度補償，在使用光纖陀螺時使用的是溫度補償后的信號。專利201110103504，提出一種高精度光纖陀螺帶溫度補償的信號檢測方法只用于對光纖陀螺進行溫度補償，如果補償后的性能指標不合格，那么該光纖陀螺是不合格品，無法改變光纖陀螺補償后的溫度性能，無法保證光纖陀螺的溫度性能的合格率，不能在光纖陀螺裝配完成前對光纖環的溫度性能進行測試和篩選，不利于光纖陀螺研制和大批量生產過程中合格率的保證。中國實用新型發明專利200910100458提出一種光纖環的溫度性能評測裝置，但該專利并沒有對光纖環溫度補償后的性能進行篩選和評價，并且該評測裝置一次只能評測一只光纖環，評測效率不高。

發明內容

本發明目的在于提供一種光纖陀螺用光纖環溫度性能的篩選系統，用于解決上述現有技術的問題。