CN101587010B - 光纤环的温度性能评测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤环的温度性能评测装置。它包括PIN管检测器，SLD光源，锁相放大器，耦合器，计算机，Y波导，加热器；耦合器分别与SLD光源、PIN管、Y波导连接；锁相放大器与PIN管、Y波导、计算机连接；Y波导与待测光纤环连接形成回路，光纤环置于加热器中，用锁相放大器对Y波导进行调制，接收PIN管的信号并通过信号线与计算机连接，计算机通过采集软件定时采集锁相放大器输出的X显示信号。本发明不但解决了光纤环在温度变化环境中的稳定性、一致性的评测及筛选问题，而且操作简单、维护方便，该仿真装置模拟真实度高，对光纤环的温度敏感性评测准确、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及光纤光学与精密测量仪器领域，特别涉及一种光纤环的温度性能评测装置。
背景技术
光纤陀螺中的光纤环是敏感角度转动的关键部件，其性能高低直接影响到陀螺的关键技术指标和环境适应性。特别在实际应用中，外部温度环境和内部散热都会作用于光纤环，使其热环境产生巨大的变化。如何筛选和评测出光纤环在温度变化环境中的稳定性、一致性成为光纤陀螺工程化的重要一环。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种光纤环的温度性能评测装置。
光纤环的温度性能评测装置包括PIN管检测器，SLD光源，锁相放大器，耦合器，计算机，Y波导，加热器；耦合器分别与SLD光源、PIN管、Y波导连接；锁相放大器分别与PIN管、Y波导、计算机连接；Y波导与待测光纤环连接形成回路，光纤环置于加热器中，用锁相放大器对Y波导进行调制，接收PIN管的信号并通过信号线与计算机连接，计算机通过采集软件定时采集锁相放大器输出的X显示信号。
所述的圆形加热器包括顶盖，中间加热器和底座，其中圆形顶盖具有一圆形中空把手，把手正中间有一方形孔贯穿整个顶盖，顶部加热体埋于顶盖中部，导线从侧面小孔导出；中间加热器上部为带有小孔的上下调节杆，通过销子与顶盖的中空把手连接，圆形下部埋有中部加热体，导线从顶盖侧面小孔导出；底座底部埋有底部加热体，四壁均匀埋有四周加热体，导线从侧面小孔导出。
本发明不但解决了光纤环在温度变化环境中的稳定性、一致性的评测及筛选问题，而且加热器模拟真实陀螺内部热源设计，评测所得数据与最终所成陀螺温度环境的测试数据特征一致，吻合性好。并且这个光纤环专用的加热测试装置不需要陀螺闭环电路板和程序，不需要温箱。避免了陀螺闭环程序的不完善因素和温箱无法做到环内部温度环境控制和与真实应用环境相差很大的问题。所以，该装置不但能对光纤环的温度稳定性进行定量测试，而且操作简单、维护方便，该仿真装置模拟真实度高，对光纤环的温度敏感性评测准确、可靠。
附图说明
图1是光纤环温度性能评测装置的线路图；
图2是光纤环温度性能评测装置的加热器内部结构示意图；
图3是光纤环温度性能评测装置的加热器顶盖仰视示意图；
图4是光纤环温度性能评测装置的加热器中部加热器正视示意图；
图5是光纤环温度性能评测装置的加热器中部加热器左视示意图；
图6是光纤环温度性能评测装置的加热器底座俯视示意图；
图7是光纤环温度性能评测装置放入光纤环后的加热器内部结构示意图；
图中：PIN管检测器1、SLD光源2、锁相放大器3、耦合器4、计算机5、Y波导6、加热器7、待测光纤环8。
具体实施方式
如图1和图7所示，光纤环的温度性能评测装置包括PIN管检测器1，SLD光源2，锁相放大器3，耦合器4，计算机5，Y波导6，加热器7；耦合器4分别与SLD光源2、PIN管1、Y波导6连接；锁相放大器3分别与PIN管1、Y波导6、计算机5连接；Y波导6与待测光纤环8连接形成回路，光纤环8置于加热器7中，用锁相放大器3对Y波导6进行调制，接收PIN管1的信号并通过信号线与计算机5连接，计算机5通过采集软件定时采集锁相放大器3输出的X显示信号。
如图2-7所示，圆形加热器7包括顶盖7-1，中间加热器7-2和底座7-3，其中圆形顶盖7-1具有一圆形中空把手7-1-1，把手7-1-1正中间有一方形孔7-1-2贯穿整个顶盖，顶部加热体7-1-4埋于顶盖中部，导线从侧面小孔7-1-3导出；中间加热器7-2上部为带有小孔的上下调节杆7-2-1，通过销子7-4与顶盖的中空把手7-1-1连接，圆形下部7-2-2埋有中部加热体7-2-3，导线从顶盖侧面小孔7-1-3导出；底座7-3底部埋有底部加热体7-3-1，四壁均匀埋有四周加热体7-3-2，导线从侧面小孔7-3-3导出。
本发明的原理为：耦合器连接SLD光源、PIN管与Y波导；锁相放大器与PIN管、Y波导、计算机连接；Y波导与待测光纤环连接形成回路，光纤环置于加热器中，用锁相放大器对Y波导进行调制，接收PIN管的信号并通过信号线与计算机连接，计算机通过采集软件定时采集锁相放大器输出的X显示信号。测试时将光纤环放入加热器中，加热器模拟光纤陀螺内环境温度变化，利用加热器中各位置可单独工作的多个加热体对其进行加热，模拟陀螺中各位置发热对光纤环的影响，评测光纤环的温度敏感性。
实施例
1.按照图1所示将线路搭建好；
2.将光纤环放入加热器中，用熔接机采用单模对单模模式将光纤环与Y波导熔接使其连接进光路；
3.调锁相放大器，使正弦波输出频率等于光纤环的本征频率；
4.调锁相放大器的相位使Y显示数在零附近；
5.用计算机通过采集软件每隔1s采集锁相放大器输出的X显示数；
6.待系统工作稳定后打开加热器电源对光纤环进行加热；
7.待系统所测数据再次稳定后停止实验，关闭各电源，利用计算机采集的数据进行数据分析，以此判断光纤环的温度性能。
Claims (1)
1.一种光纤环的温度性能评测装置，其特征在于包括PIN管检测器(1)，SLD光源(2)，锁相放大器(3)，耦合器(4)，计算机(5)，Y波导(6)，加热器(7)；耦合器(4)分别与SLD光源(2)、PIN管(1)、Y波导(6)连接；锁相放大器(3)分别与PIN管(1)、Y波导(6)、计算机(5)连接；Y波导(6)与待测光纤环(8)连接形成回路，光纤环(8)置于加热器(7)中，用锁相放大器(3)对Y波导(6)进行调制，接收PIN管(1)的信号并通过信号线与计算机(5)连接，计算机(5)通过采集软件定时采集锁相放大器(3)输出的X显示信号；所述的加热器(7)包括顶盖(7-1)，中间加热器(7-2)和底座(7-3)，其中顶盖(7-1)具有一圆形中空把手(7-1-1)，圆形中空把手(7-1-1)正中间有一方形孔(7-1-2)贯穿整个顶盖，顶部加热体(7-1-4)埋于顶盖中部，导线从顶盖侧面小孔(7-1-3)导出；中间加热器(7-2)上部为带有小孔的上下调节杆(7-2-1)，通过销子(7-4)与顶盖的圆形中空把手(7-1-1)连接，中间加热器的圆形下部(7-2-2)埋有中部加热体(7-2-3)，导线从顶盖侧面小孔(7-1-3)导出；底座(7-3)底部埋有底部加热体(7-3-1)，四壁均匀埋有四周加热体(7-3-2)，导线从底座侧面小孔(7-3-3)导出。
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