[发明专利]一种T形结构小型光纤陀螺仪

说明书

本发明涉及光纤陀螺技术领域，公开一种T形结构小型光纤陀螺仪，包括光源、耦合器、Y波导、外壳、磁屏蔽套筒、保偏光纤环和支架；所述磁屏蔽套筒和上帽相对设置在所述外壳上，两者的轴向呈垂直分布，所述磁屏蔽套筒内设置保偏光纤环，所述上帽内设置支架；所述支架上依次设置光源、耦合器和Y波导，三者分别沿所述上帽的轴向分布；所述探测器电路板上设置所述探测器，两者安装在所述支架上并位于所述外壳内；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。本发明减小了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，特别涉及一种T形结构小型光纤陀螺仪。

背景技术

光纤陀螺仪是基于Sagnac(萨格纳克)效应工作，用于测量载体角速度的高精度惯性器件，并具有寿命长、体积小、质量轻、测量范围大、精度范围广、无运动部件等特点，在航空航天、导弹制导等领域有广泛应用。由于环境温度、外界磁场、光纤环内部应力会对光纤陀螺仪中的敏感元件光纤环产生极大影响，Shupe效应与Farady效应产生的非互易相移会与载体旋转产生的Sagnac相移相叠加，从而影响光纤陀螺的精度。

因此，在有限的空间内合理排布所有器件、增大空间利用率的同时，保证设计的结构利于器件散热与屏蔽外界磁场是至关重要的。原有的圆柱形小型光纤陀螺仪的敏感轴向均与该圆柱的轴向相平行，在具体使用时会由于安装面的限制，导致所需测量的方向与光纤陀螺的敏感轴向不一致，影响测量精度。

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T形结构小型光纤陀螺仪，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T形结构小型光纤陀螺仪，包括光源、耦合器、Y波导、外壳、磁屏蔽套筒、保偏光纤环和支架；

所述磁屏蔽套筒和上帽两者相对设置在所述外壳上，两者的轴向呈垂直分布，所述磁屏蔽套筒的表面与所述外壳连接，所述上帽一端的端面与所述外壳连接；所述磁屏蔽套筒内设置保偏光纤环，所述上帽内设置支架，所述支架上依次设置光源、耦合器和Y波导；所述Y波导位于所述光源和耦合器之间，三者分别沿所述上帽的轴向分布；所述探测器电路板上设置所述探测器，两者安装在所述支架上并位于所述外壳内；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，所述磁屏蔽套筒相对的两端面还分别设置下盖和上盖；所述下盖上设置有安装凹槽，侧面形成与所述磁屏蔽套筒表面相对应的半圆弧面。

进一步的，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波导两者与所述支架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，并与所述支架的连接面上设置硅橡胶。

进一步的，所述光源和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所述保偏光纤环的端面上，还设置紫外胶进行固化。

进一步的，所述探测器采用PIN-FET探测器。

进一步的，所述上帽为圆柱体，直径为28mm，实际安装的高度为35.5mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：