[發(fā)明專利]一種光纖陀螺用輸出光功率穩(wěn)定的光源篩選方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113758685A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 張金保;崔斌;周曉娜;林松;劉靜;李愷;周晶淼;張沛勇;王曉玲;李杰彥
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01J1/42
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

本發(fā)明公開了一種光纖陀螺用輸出光功率穩(wěn)定的光源篩選方法，所述方法包括如下步驟：每隔4個月對待測光源進行一次光功率測試，得到n個光功率，根據(jù)n個光功率得到待測光源的功率衰減因子；得到待測光源的M年衰減指標η；得到光源衰減因子Δ；若待測光源的功率衰減因子不大于光源衰減因子Δ，則待測光源合格。本發(fā)明利用電應力、環(huán)境應力，向光源施加合理的應力，將其內部潛在的工藝缺陷、材料缺陷加速暴露出來，通過光功率檢測發(fā)現(xiàn)并排除，從而將度過早期失效期、到達使用壽命期的光源篩選出來。

技術領域

本發(fā)明屬于慣性技術領域，尤其涉及一種光纖陀螺用輸出光功率穩(wěn)定的光源篩選方法及系統(tǒng)。

背景技術

目前，光纖陀螺在空間領域的應用越來越多，鑒于空間應用產(chǎn)品的不可修復特性，所以保證光纖陀螺性能穩(wěn)定的技術則越來越重要。光纖陀螺中比較關鍵的器件之一就是超輻射發(fā)光二極管(SLD)，屬于半導體光源。SLD光源光功率的輸出并不是穩(wěn)定不變的，隨著電應力、環(huán)境應力等因素影響，輸出光功率的數(shù)值是有一定變化規(guī)律的，如果使用的合理，則可以最大程度的保證光纖陀螺的整體性能。

經(jīng)地面試驗，4個光源子樣，常溫通電狀態(tài)下連續(xù)工作3年，其光功率衰減范圍為18.7％～34.5％。某型號在軌600天，光路光功率衰減幅度與之相當，具體表現(xiàn)為前期衰減速度快，后期變緩。

光纖陀螺用光源的光功率輸出曲線，表現(xiàn)為前期快、后期緩。由于光源的早期失效期時間跨度比較長，一般為幾年，而且必須為通電狀態(tài)，篩選成本比較高。目前光源的篩選方法，無論是廠家的出場篩選，還是用戶的二次篩選均無法避過光源的光功率快速衰減期。并且用戶無法通過短期試驗，確定某一特定光源到底處于光功率輸出的哪一段壽命期。一旦光源驅動板完成調試，確定了驅動電流，光功率的輸出也就確定，如果光源的功率出現(xiàn)短期光功率的快速下降，則對整機的性能有較大影響。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種光纖陀螺用輸出光功率穩(wěn)定的光源篩選方法及系統(tǒng)，利用電應力、環(huán)境應力，向光源施加合理的應力，將其內部潛在的工藝缺陷、材料缺陷加速暴露出來，通過光功率檢測發(fā)現(xiàn)并排除，從而將度過早期失效期、到達使用壽命期的光源篩選出來。

本發(fā)明目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種光纖陀螺用輸出光功率穩(wěn)定的光源篩選方法，所述方法包括如下步驟：步驟一：將待測光源設置于環(huán)境試驗裝置內，多路光源驅動系統(tǒng)與待測光源相連接，待測光源通過光纖端子與光功率測試儀相連接，光功率測試儀與數(shù)據(jù)處理終端相連接；其中，多路光源驅動系統(tǒng)給待測光源提供驅動電流和溫控電流，環(huán)境試驗裝置給待測光源提供熱環(huán)境條件；步驟二：試驗初始時對待測光源進行一次光功率測試，光功率測試儀通過光纖端子采集待測光源的光功率，將待測光源的光功率傳輸給數(shù)據(jù)處理終端，數(shù)據(jù)處理終端將該待測光源的光功率記為第一次光功率步驟三：重復步驟二，每隔4個月對待測光源進行一次光功率測試，得到n個光功率，根據(jù)n個光功率得到待測光源的功率衰減因子Δ_nm；步驟四：根據(jù)預設的光纖陀螺的要求精度對應的待測光源的光功率值P_m和預設的待測光源的光功率P_a得到待測光源的M年衰減指標η；根據(jù)待測光源的M年衰減指標η得到光源衰減因子Δ；步驟五：若待測光源的功率衰減因子Δ_nm不大于光源衰減因子Δ，則待測光源合格。

上述光纖陀螺用輸出光功率穩(wěn)定的光源篩選方法中，在步驟一中，熱環(huán)境條件為：在溫度-25℃時保持3個小時，然后以3-5℃/min的變溫速度升至60℃，在60℃保持3個小時。

上述光纖陀螺用輸出光功率穩(wěn)定的光源篩選方法中，在步驟三中，n個光功率為其中，m＝n-1，m和n均為光功率測試測試次數(shù)。

上述光纖陀螺用輸出光功率穩(wěn)定的光源篩選方法中，在步驟三中，待測光源的功率衰減因子Δ_nm為：

上述光纖陀螺用輸出光功率穩(wěn)定的光源篩選方法中，在步驟四中，待測光源的M年衰減指標η為：