[发明专利]一体化小型光纤陀螺仪

说明书

本发明涉及光纤陀螺技术领域，公开一种一体化小型光纤陀螺仪，包括壳体、设置在壳体内的光源、耦合器、Y波导、磁屏蔽套筒、光源板和主板、设置在磁屏蔽套筒内侧的保偏光纤环、及设置在主板上的光电二极管探测器；所述壳体包括分别形成有安装凸台的底座，并平行设置光源板和主板；所述耦合器和Y波导两者并列设置在底座上；光源设置在所述耦合器的一侧，并和磁屏蔽套筒位于壳体内相对的两端；耦合器分别连接光源、光电二极管探测器和Y波导，Y波导连接保偏光纤环。本发明将主板与光路系统集成为一体化结构，减小了Shupe效应对光纤陀螺性能的影响，也有效减小了Farady效应对光纤陀螺性能的影响，整体结构紧凑、体积小，并提高了光纤陀螺的稳定性和精度。

技术领域

本发明涉及光纤陀螺技术领域，更具体的说，特别涉及一体化小型光纤陀螺仪。

背景技术

光纤陀螺是依据Sagnac(萨格纳克)原理工作，用于敏感角速度的高精度惯性器件。由于光纤陀螺具有全固态、质量小、寿命长、精度高等优点，使其在自动导航、卫星通信、导弹制导等很多领域发挥重要作用。随着光纤陀螺的不断发展，提高其测量精度并减小陀螺整体体积是行业内一直努力的方向。但外界温度与磁场引起的Shupe效应与Farady效应，会极大影响光纤陀螺的稳定性。因此，在增大陀螺内部空间利用率、把陀螺整体尺寸做小的同时，还要兼顾光纤陀螺的散热问题以及屏蔽外界磁场。原有的小型化光纤陀螺要么体积稍大，要么是把主板放在陀螺外面的分体式结构，但这样会导致陀螺精度下降。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种一体化小型光纤陀螺仪，整体结构紧凑、体积小，并提高了光纤陀螺的稳定性和精度。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种一体化小型光纤陀螺仪，包括壳体、设置在所述壳体内的光源、耦合器、Y波导、磁屏蔽套筒、光源板和主板、设置在所述磁屏蔽套筒内侧的保偏光纤环、及设置在所述主板上的光电二极管探测器；所述壳体包括底座，所述底座上分别形成有安装凸台，所述光源板和所述主板平行设置在所述安装凸台上，所述光电二极管探测器与所述光源板的位置相对应；

所述耦合器和Y波导两者并列设置在所述底座上，并与所述光源板位置相对应；所述光源设置在所述耦合器的一侧，并和磁屏蔽套筒位于所述壳体内相对的两端，所述光源的探针设置在所述光源板上；所述耦合器分别连接所述光源、光电二极管探测器和Y波导，所述Y波导连接所述保偏光纤环。

进一步的，所述壳体还包括外壳和上盖，所述外壳设置在所述底座上，并设置有上盖；所述上盖与所述主板连接。

进一步的，所述底座上设置有安装凹槽，所述磁屏蔽套筒通过环氧树脂胶设置在所述底座的安装凹槽内，所述保偏光纤环也通过环氧树脂胶同轴粘接于磁屏蔽套筒内侧。

进一步的，所述光源采用1310nm保偏SLD光源，并和所述Y波导两者与所述底座的安装面上分别均匀涂覆导热硅脂层。

进一步的，所述耦合器采用2×2耦合器，并与所述底座的连接面上设置硅橡胶。

进一步的，所述光源和光电二极管探测器两者的尾纤分别与所述耦合器的输入端尾纤进行熔接，所述耦合器的输出端尾纤与Y波导输入端尾纤进行熔接，所述Y波导的输出端尾纤与保偏光纤环的尾纤进行熔接；所述所有熔接处分别设置熔点保护套管，并设置紫外胶进行固化。

进一步的，所述所有尾纤分别整齐盘绕在底座上，并位于所述磁屏蔽套筒的一侧，还设置紫外胶进行固化。

进一步的，所述光纤陀螺仪为长方体结构，整体尺寸为30mm×30mm×70mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：