[發(fā)明專利]光纖陀螺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710867693.8
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107764253A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚曉天
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州光環(huán)科技有限公司
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 唐清凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖陀螺技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種通過采用單模光纖輸出Y波導(dǎo)和消偏振光纖環(huán)的低成本光纖陀螺。

背景技術(shù)

光纖角度傳感器(又稱光纖陀螺)，是利用光纖傳感技術(shù)測量空間慣性轉(zhuǎn)動率的一種新型傳感器，由于其無需活動部件，從而廣泛運用于軍事和民用上。

傳統(tǒng)意義上的光纖陀螺的光路部分，如圖1所示，通常包括光源、耦合器、Y波導(dǎo)、光纖環(huán)和探測器，再加上運算電路以形成光纖陀螺整體。其中光纖環(huán)是光纖陀螺的傳感核心，而Y波導(dǎo)則起著分光和光信號干涉的重要作用。目前光纖陀螺所采用的光纖環(huán)多為保偏光纖繞制而成，而Y波導(dǎo)則采用三個保偏光纖作為尾纖。對于Y波導(dǎo)，需要將保偏尾纖的光軸嚴(yán)格與波導(dǎo)晶體的光軸對準(zhǔn)，由于這道工藝工作難度較大，導(dǎo)致成品率低，且使用設(shè)備昂貴，導(dǎo)致每個Y波導(dǎo)的成本較高。又由于采用保偏光纖制成的光纖環(huán)成本本身較高，因此，導(dǎo)致每個成品光纖陀螺的成本非常高。

基于此，目前在光通信領(lǐng)域當(dāng)中，出現(xiàn)了一種具有兩個單模光纖尾纖的Y波導(dǎo)，由于減少了保偏光纖尾纖和Y波導(dǎo)晶體之間對軸的工藝，使得這種Y波導(dǎo)的成品率大大提高，價格也比保偏光纖尾纖的Y波導(dǎo)便宜很多。但是，這種Y波導(dǎo)并不能直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的保偏光纖尾纖Y波導(dǎo)用于光纖陀螺當(dāng)中。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對采用保偏光纖制作Y波導(dǎo)和光纖環(huán)導(dǎo)致光纖陀螺成本高的問題，提供一種采用單模光纖輸出Y波導(dǎo)和消偏振光纖環(huán)的低成本光纖陀螺。

一種光纖陀螺，包括Y波導(dǎo)、光纖環(huán)和消偏器，其中，消偏器設(shè)置在Y波導(dǎo)和光纖環(huán)之間，光纖環(huán)和Y波導(dǎo)采用單模光纖制成。

在其中一個實施例中，消偏器采用保偏光纖。

在其中一個實施例中，消偏器包括兩組保偏光纖，所述兩組保偏光纖分別連接到Y(jié)波導(dǎo)的兩個單模光纖尾纖和光纖環(huán)之間。

在其中一個實施例中，兩組保偏光纖中的每組保偏光纖分別包括至少兩根保偏光纖。

在其中一個實施例中，每組保偏光纖中相鄰兩根保偏光纖之間交叉45±5度連接。

在其中一個實施例中，每組保偏光纖中相鄰兩根保偏光纖之間的長度呈2倍增加。

在其中一個實施例中，兩組保偏光纖中一組保偏光纖中最短的保偏光纖的長度是另一組保偏光纖中最長的保偏光纖的長度的2倍。

在其中一個實施例中，還包括光源，若所述光源產(chǎn)生的光波長為1550nm時，則所述兩組保偏光纖中最長的一根保偏光纖的長度設(shè)置為24米。

上述光纖陀螺，通過采用單模光纖制成光纖環(huán)和Y波導(dǎo)、并在光纖環(huán)和Y波導(dǎo)之間設(shè)置消偏器來代替采用保偏光纖制成光纖環(huán)和Y波導(dǎo)，從而大大降低了光纖陀螺的成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光纖陀螺光路部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一個實施例中光纖陀螺光路部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中消偏器部分的放大示意圖；

圖4為本發(fā)明一個實施例中消偏器的光纖熔接示意圖；

圖5為本發(fā)明一個實施例中不同光纖陀螺的精度對比示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

本發(fā)明實施例提供了一種光纖陀螺，如圖2所示，包括輸入通道和輸出通道，其中輸入通道包括光源、探測器、耦合器以及運算電路，輸出通道包括Y波導(dǎo)、消偏器和光纖環(huán)。在本實施例中，光纖環(huán)和Y波導(dǎo)采用單模光纖制成，在單模光纖環(huán)和Y波導(dǎo)的單模光纖尾纖之間通過消偏器連接。從而使得采用單模光纖尾纖的Y波導(dǎo)可以直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的保偏光纖尾纖的Y波導(dǎo)用于光纖陀螺當(dāng)中。

由于同樣長度的保偏光纖價格是單模光纖的約50倍以上，且采用三個保偏光纖作為尾纖的Y波導(dǎo)其制造工藝復(fù)雜、成品率低等原因?qū)е聜鹘y(tǒng)的Y波導(dǎo)成本高昂，而本實施例中則通過采用單模光纖制成光纖環(huán)和Y波導(dǎo)、并在光纖環(huán)和Y波導(dǎo)之間設(shè)置消偏器來代替采用保偏光纖制成光纖環(huán)和Y波導(dǎo)，從而大大降低了光纖陀螺的成本。

在一個實施例中，消偏器可以采用保偏光纖制成。具體的，消偏器可以包括兩組保偏光纖，兩組保偏光纖分別連接到Y(jié)波導(dǎo)的兩個單模光纖尾纖和光纖環(huán)之間。

在一個實施例中，兩組保偏光纖中的每組保偏光纖分別包括至少兩根保偏光纖，且兩組保偏光纖中保偏光纖的根數(shù)相同。