[发明专利]消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导及电磁耦合验证方法

说明书

本发明涉及三轴光纤陀螺技术领域，提供一种消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导及电磁耦合验证方法。该消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导，一侧所述金属驱动电极通过第一导线及第二导线为与金属驱动电极同侧的波导电极组的两个波导电极供电，所述第一导线及第二导线在陶瓷衬底表面所在的平面的投影不交叉。本发明通过改变第一导线和第二导线的设置方式，使第一导线和第二导线在陶瓷衬底表面所在的平面的投影不交叉设置，有效降低轴间裸波导的电磁耦合，增强抗电磁干扰能力，提高裸波导的稳定性。

技术领域

本发明涉及三轴光纤陀螺技术领域，尤其涉及一种消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导及电磁耦合验证方法。

背景技术

三轴光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的光纤角速率传感器，具有体积小、精度高、全固态、使用寿命长、动态范围大等优点。基于三轴光纤陀螺的捷联式惯性导航系统已被广泛应用于航天航空、陆用车载、舰艇导航等领域。

随着三轴光纤陀螺技术的进步，三轴光纤陀螺的系统应用逐渐推广，高精度三轴光纤陀螺的应用需求日益迫切，尤其是在一些长航时高精度水面、水下应用场合，要求三轴光纤陀螺不仅精度高还要求陀螺连续可靠工作。为了达到陀螺高精度设计目的，兼顾小型化和降低热应力，通常采用不带金属外壳封装的裸陶瓷波导（简称裸波导），以此降低金属壳在高低温下与陶瓷产生热应力进而导致波导产生额外相位误差，相对于单轴陀螺而言，三轴陀螺在电磁设计以及元器件的指标等方面的要求较单轴陀螺更为严格。

然而，三轴陀螺一体化结构设计导致各轴的独立性遭到破坏，增加了各轴之间的相互影响和耦合误差。现有的三轴光纤陀螺，完成陀螺光路和线路装配后，将其置入惯导系统结构后，惯导系统测试发现多套陀螺样本常温零偏稳定性指标超差，表现为陀螺零偏出现较大的随机性误差，零偏稳定性显著劣化。

目前，行业内针对上述三轴光纤陀螺轴间的电磁干扰普遍采用电磁屏蔽式被动防护方法，无法对裸封装波导的影响进行分析以及无法对影响主动进行消除。

发明内容

本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导及电磁耦合验证方法，实现对裸波导间电磁耦合诱发的零偏误差进行有效消除，提高裸波导的稳定性。

本发明提供一种消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导，包括陶瓷衬底，所述陶瓷衬底的上表面设有两侧金属驱动电极，两侧金属驱动电极通过跨阻连接，所述陶瓷衬底的上表面还设有两侧的波导电极组，波导电极组位置与金属驱动电极对应，所述波导电极组包括两个上下设置的波导电极，光波导设于两个上下设置的波导电极之间，一侧所述金属驱动电极通过第一导线及第二导线为与金属驱动电极同侧的波导电极组的两个波导电极供电，所述第一导线及第二导线在陶瓷衬底表面所在的平面的投影不交叉。

根据本发明提供的一种消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导，所述第一导线连接在金属驱动电极与下侧的波导电极之间，第二导线连接在下侧的波导电极与上侧的波导电极之间。

根据本发明提供的一种消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导，所述第一导线连接在金属驱动电极与上侧的波导电极之间，第二导线连接在上侧的波导电极与下侧的波导电极之间。

根据本发明提供的一种消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导，所述第一导线及第二导线分别设于一侧的波导电极组的两端。

根据本发明提供的一种消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导，所述光波导为铌酸锂波导。

根据本发明提供的一种消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导，所述第一导线及第二导线与金属驱动电极及波导电极之间的焊点为圆形或弧形。

本发明还提供一种电磁耦合验证方法，用于验证如上任一项所述的消除光纤陀螺轴间零偏误差的裸波导，所述方法用于三轴正交陀螺，所述三轴正交陀螺包括三个正交设置的陀螺，包括如下步骤：

S10、在空间上模拟构建三个陀螺的裸波导的第一导线及第二导线；