[發(fā)明專利]一種提升光纖陀螺光路互易性的光纖環(huán)繞制方法

在審

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• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107643077A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 孔軍;崔志超;謝良平;曹陽;楊東錕;寇亮亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司西安飛行自動控制研究所
• 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: 張毓靈

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖環(huán)繞制技術(shù)，涉及一種提升光纖陀螺光路互易性的光纖環(huán)繞制方法。

背景技術(shù)

光路互易性用于評價光纖關(guān)于中點對稱的兩側(cè)光路的相似程度，是光纖陀螺精度和環(huán)境適應性的基礎(chǔ)。光纖環(huán)是光纖陀螺光路的核心組成部分，具有敏感角速度的特點。

光纖環(huán)實際使用時，其繞制方法直接決定了光纖環(huán)的光路互易性。

目前光纖陀螺中光纖環(huán)繞制普遍采用相鄰層差1匝的正交四極對稱繞制方案，易于實現(xiàn)，但光纖環(huán)內(nèi)部光纖的位置對稱性、長度對稱性受到破壞，經(jīng)多極對稱相消后存在殘差，損失光路互易性，影響了光纖陀螺的精度和環(huán)境適應性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供了一種通過提升光纖環(huán)的光路互易性，提高光纖陀螺的精度和環(huán)境適應性的光纖環(huán)繞制方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種提升光纖陀螺光路互易性的光纖環(huán)繞制方法，光纖環(huán)繞制過程中，通過兩次逐級調(diào)節(jié)光纖環(huán)骨架寬度，使其精確等于光纖半徑的奇數(shù)倍，實現(xiàn)各層匝數(shù)相等的光纖環(huán)的多極對稱繞制。

所述的提升光纖陀螺光路互易性的光纖環(huán)繞制方法，其光纖環(huán)骨架寬度兩次逐級調(diào)節(jié)過程如下：

步驟1：根據(jù)光纖環(huán)的設計要求，確定光纖環(huán)各層匝數(shù)、層數(shù)，計算出光纖的長度，并分纖，分別定義為A側(cè)光纖、B側(cè)光纖；

步驟2：在繞環(huán)工裝上繞制A側(cè)第1層光纖，滿足設計匝數(shù)要求，要求各匝光纖排列致密；

步驟3：第一次調(diào)節(jié)繞環(huán)工裝滑動擋板，使得滑動擋板側(cè)面與A側(cè)第1層最后一匝光纖剛好接觸；

步驟4：在A側(cè)第1層光纖上繞制B側(cè)第1層光纖，至設計匝數(shù)少1匝時暫停繞制；

步驟5：第二次調(diào)節(jié)滑動擋板，使得其與B側(cè)光纖之間形成1匝光纖直徑的間隙，并將B側(cè)第1層最后一匝光纖輕輕壓入該間隙內(nèi)，使得第二層匝數(shù)與第一層匝數(shù)相等。

所述步驟5中，將B側(cè)第1層最后一匝光纖輕輕壓入該間隙內(nèi)時，利用片狀工裝，沿著光纖繞制方向按壓最后一匝光纖，使其與已排布的光纖等高。

步驟5之后，通過轉(zhuǎn)動骨架1周，檢查B側(cè)最后1匝光纖位置正確性，并排查繞制缺陷。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明采用兩次逐級調(diào)節(jié)的方法，調(diào)節(jié)骨架寬度精確等于光纖半徑的奇數(shù)倍，實現(xiàn)了光纖環(huán)內(nèi)各層匝數(shù)相等的繞制方案，使得光纖環(huán)內(nèi)相鄰層對應匝光纖位置對應性、長度對稱性提升，經(jīng)多極對稱相消后，各周期內(nèi)殘差為零，大幅度提升光纖環(huán)的光路互易性。

同時，本發(fā)明的調(diào)節(jié)方法解決了光纖直徑波動引起的骨架寬度困難的問題和后續(xù)B側(cè)光纖繞制過程中引起首層光纖層松動或錯亂的問題。

附圖說明

圖1為各層匝數(shù)相等的光纖環(huán)模型的剖面圖。

圖中，1為A側(cè)光纖，2為B側(cè)光纖。空心圓圈1表示A側(cè)光纖第1匝光纖段，陰影圓圈1表示B側(cè)第1匝光纖段，其余依次類推。

圖2為兩次逐級調(diào)節(jié)示意圖。

圖中，3為固定擋板，4為滑動擋板首次調(diào)節(jié)位置，5為滑動擋板第二次調(diào)節(jié)位置。

具體實施方式

下面對本發(fā)明做進一步詳細說明。

本發(fā)明提升光纖陀螺光路互易性的光纖環(huán)繞制方法采用兩次逐級調(diào)節(jié)的方法，調(diào)節(jié)骨架寬度精確等于光纖半徑的奇數(shù)倍，精確控制光纖環(huán)內(nèi)各層匝數(shù)相等、對應光纖段位置接近，使得光纖環(huán)內(nèi)相鄰層對應匝光纖位置對應性、長度對稱性提升，經(jīng)四極對稱等多極對稱相消后，各周期內(nèi)殘差為零，提升光纖陀螺光路互易性。

請同時，參閱圖1和圖2，本發(fā)明提升光纖陀螺光路互易性的光纖環(huán)繞制方法的具體過程如下：

步驟1：根據(jù)光纖環(huán)的設計要求，確定光纖環(huán)各層匝數(shù)、層數(shù)，計算出光纖的長度，并分纖以確定光纖中點，分別定義中點兩側(cè)的光纖為A側(cè)光纖、B側(cè)光纖；

步驟2：在繞環(huán)工裝上，從光纖中點開始，用A側(cè)光纖在骨架上繞制第1層光纖，各匝光纖之間排列致密，無出縫、疊纖等缺陷，達到設計匝數(shù)時暫停繞制；

步驟3：第一次調(diào)節(jié)繞環(huán)工裝滑動擋板，使得滑動擋板側(cè)面與A側(cè)第1層最后一匝光纖剛好接觸，滑動擋板與光纖之間無間隙或擠壓，此時骨架寬度精確等于光纖半徑的偶數(shù)倍；

步驟4：在A側(cè)第1層光纖上繞制B側(cè)第1層光纖，至設計匝數(shù)少1匝時暫停繞制，此時滑動擋板與B側(cè)第1層結(jié)束匝光纖的間隙等于光纖的半徑，已繞制的B側(cè)光纖對A側(cè)光纖形成按壓固定，避免了A側(cè)第1層光纖的松動或錯亂問題；