[發明專利]筆式排纖工具及基于筆式排纖工具的光纖精準排布方法

有效

• 申請號: 202010190629.2
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111239948B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 陳桂紅;鄭志勝;李凡;宋超;劉伯晗
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: G02B6/46
• 分類號: G02B6/46;G02B6/04;G01C19/72
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 劉英梅

本發明涉及筆式排纖工具及基于筆式排纖工具的光纖精準排布方法，排纖工具包括排纖頭、排纖舌、轉接套、儲膠膠囊、套桿、掛纖架和排纖帽；排纖頭前端部設有連通的徑向出膠孔、縱向導膠中縫及擋纖口；排線舌上設有導膠槽，與徑向出膠孔連通，儲膠膠囊前端的出膠口與導膠槽后端連通；掛線架套裝于轉接外套上，掛線架下部一側或兩側設有用于掛纖的掛鉤孔；套桿前端與轉接套后端可拆卸式連接，套桿前端面與掛線架的后端面壓緊接觸，方法步驟為：s1排纖準備；s2掛纖和擋纖；s3排纖。該排纖工具實現了一根或多根直徑相同的光纖沿任何光滑曲面進行無交叉精確排布，并同時實現施膠固化，使精確排布的光纖得以固定。該排布方法操作簡單、排纖效率高。

技術領域

本發明屬于光纖排布技術領域，具體涉及一種筆式排纖工具及基于筆式排纖工具的光纖精準排布方法。

背景技術

光纖陀螺是一種基于Sagnac效應的光纖角速率傳感器，基于光纖陀螺的捷聯式慣性導航系統廣泛應用于航天航空、艦艇導航等領域。隨著高精度慣導技術發展，提高光纖陀螺精度的需求日益迫切。光纖環圈作為光纖陀螺中的敏感核心，其性能直接影響光纖陀螺的精度。光纖環圈的對稱性對相向傳播的光波的互易性影響較大，當光纖環圈中一段光纖(光纖環圈中點除外)存在時變溫度擾動或振動擾動時，由于兩束反向傳播的光波在不同時間經過這段光纖，引起非互易Shupe誤差，該誤差大小與該段光纖上的溫度變化率成正比，且距光纖環圈中點越遠，影響因子越大。這種非互易性相位差和角速度引起的Sagnac相位差在解調過程中密不可分，直接影響光纖環圈的敏感角速度的準確性。造成上述非互易性誤差的根本原因是光纖敏感環圈存在關于光纖環圈中點兩端長度和應力分布不對稱現象，從而引起Shupe誤差。

隨著光纖陀螺環圈繞制工藝的不斷成熟，其環圈內部的長度不對稱性以及應力分布均勻性日漸提高，但環圈的尾纖處理仍然需要正確和細致的工藝加以保證，以便獲得更為優異的應用性能。根據shupe誤差的影響機理可知，處于光纖環圈末端的尾纖，其Shupe誤差的影響因子最大，因此對光纖環圈尾纖和Y波導尾纖的熔接、排布、施膠、固化等工藝要求較高，以滿足干涉儀該段尾纖的高對稱度要求，提高陀螺的后續振動和溫度性能。通常情況下，光纖環圈和Y波導熔接后的兩根尾纖雙纖并繞排布過程中隨機易引入多個交叉點，每個交叉點實際上就是一個耦合點，在對尾纖施膠固化后隨著外界環境因素變化(溫度、振動等)交叉點位置所受的應力會相應改變，隨機的多交叉點的應力變化會導致相向傳播的兩束光產生非互易相移，破壞了遠離光纖環圈中點的兩段尾纖的對稱性，引入Shupe誤差，增加了光纖陀螺的溫度漂移。若要有效地減小陀螺輸出誤差以及降低陀螺環境干擾的敏感性，需要對光纖環圈和Y波導熔接后的尾纖進行精確排布定位，因此對精確排布光纖的方法研究非常有意義。

此外，除光纖陀螺裝配有對光纖精確排布的需求外，在光纖通信、光纖傳感等其他領域也有對光纖(裸光纖或帶護套光纖等)精確排布的需求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種筆式排纖工具及基于筆式排纖工具的光纖精準排布方法，該筆式排纖工具可以實現一根或多根直徑相同的光纖沿任何光滑曲面進行無交叉精確排布，并能在精確排布光纖的同時實現施膠固化，使精確排布的光纖得以固定。該排布方法操作簡單、排纖效率高。

本發明的上述目的通過如下技術方案來實現：