[發明專利]一種光電分離的超小型光纖陀螺

在審

• 申請號: 202010763260.X
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN112033387A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 代靜;張紅杰;可偉
• 申請（專利權）人: 河北漢光重工有限責任公司
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 代麗;郭德忠

本發明提供了一種光電分離的超小型光纖陀螺，光電分離的同時能夠實現小型化，結構簡單，體積小，抗干擾強，通過將控制電路板外置，電路與光路采用帶有磁屏蔽線纜的接插件連接，降低電子電路干擾，實現光電分離；采用220m保偏光纖環，設計緊湊合理的陀螺內、外部空間布局結構，不僅隔離發熱器件和敏感光纖環，降低由溫度擾動引起的Shupe效應、地磁和電子電路干擾引起的Farady效應對陀螺精度的影響，最終獲得零偏穩定性不超過0.8°/h，陀螺整體尺寸為Φ26×60(mm)，并且在不拆卸光路器件的基礎上實現器件及其引腳引線可見可操作，使得陀螺批量生產操作便捷、安全可靠。

技術領域

本發明屬于光纖陀螺技術領域，具體涉及一種光電分離的超小型光纖陀螺。

背景技術

光纖陀螺是通過檢測由Sagnac效應引起的雙光束干涉信號的相位差獲得角速度信息，與傳統機電陀螺相比，光纖陀螺具有動態范圍大、抗環境干擾能力強、壽命長、體積小、成本低等特點，廣泛應用于軍事和民用等領域。

在某些特殊應用領域，如航空導彈和火箭彈等的導航控制中，陀螺的體積和重量將受到嚴重限制，需選用超小型(外徑小于50mm)的光纖陀螺測量載體角速度。

此外，光纖陀螺的敏感光纖環受溫度和磁場干擾影響較大，其shupe效應和Farady效應引起的非互易相移與旋轉引起的Sagnac相移無法區分，將產生大的偏置誤差影響陀螺精度，因此，隔離發熱器件和敏感光纖環，實現光電分離，已成為小型化光纖陀螺技術發展的一個重要方向，但是現有的光電分離的光纖陀螺的尺寸較大，不能實現小型化，無法適用在航空導彈和火箭彈等的導航控制中。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種光電分離的超小型光纖陀螺，光電分離的同時能夠實現小型化，結構簡單，體積小，抗干擾強。

為實現上述目的，本發明技術方案如下：

本發明的一種光電分離的超小型光纖陀螺，包括電路控制板、陀螺殼體、Y波導、耦合器、探測器及其轉接板以及SLD光源，所述電路控制板設置在陀螺殼體外；

所述陀螺殼體包括上帽、管狀外殼以及下帽；

所述管狀外殼包括外殼以及外殼內與其同軸的圓臺，圓臺上下兩端分別固定圓柱形支架和保偏光纖環；

Y波導、耦合器、探測器及其轉接板以及SLD光源軸向圓周分布在圓柱形支架上；圓柱形支架最上端固定一圓盤，圓盤圓周有凹槽用以固定器Y波導和耦合器輸入端尾纖，圓盤內有三個圓孔，其中一個圓孔為Y波導和耦合器輸入端尾纖的出纖孔，其余兩個圓孔為Y波導引腳引線的出線孔和探測器及其轉接板的出線孔；

上帽和下帽固定在管狀外殼兩端，上帽中心有一圓孔為陀螺殼體內光學器件引腳引線的出線孔，光學器件引腳引線通過帶有磁屏蔽線纜的接插件與電路控制板相連。

其中，所述陀螺殼體采用磁屏蔽材料。

其中，所述上帽可隨時拆卸。

其中，所述管狀外殼帶有法蘭。

其中，圓柱形支架通過螺釘固定在圓臺另一側的外殼側壁上。

其中，上帽和下帽通過螺紋固定在管狀外殼兩端。

其中，所述保偏光纖環長度為220m。

其中，保偏光纖環通過膠粘固定在圓臺下端面上。

有益效果：