CN107643077A - 一种提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于光纤环绕制技术，涉及一种提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法。本发明提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法采用两次逐级调节的方法，调节骨架宽度精确等于光纤半径的奇数倍，精确控制光纤环内各层匝数相等、对应光纤段位置接近，使得光纤环内相邻层对应匝光纤位置对应性、长度对称性提升，经四极对称等多极对称相消后，各周期内残差为零，有效提升光纤陀螺光路互易性，提高光纤陀螺的精度和环境适应性。

Description

一种提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法

技术领域

本发明属于光纤环绕制技术，涉及一种提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法。

背景技术

光路互易性用于评价光纤关于中点对称的两侧光路的相似程度，是光纤陀螺精度和环境适应性的基础。光纤环是光纤陀螺光路的核心组成部分，具有敏感角速度的特点。

光纤环实际使用时，其绕制方法直接决定了光纤环的光路互易性。

目前光纤陀螺中光纤环绕制普遍采用相邻层差1匝的正交四极对称绕制方案，易于实现，但光纤环内部光纤的位置对称性、长度对称性受到破坏，经多极对称相消后存在残差，损失光路互易性，影响了光纤陀螺的精度和环境适应性。

发明内容

本发明的目的是：提供了一种通过提升光纤环的光路互易性，提高光纤陀螺的精度和环境适应性的光纤环绕制方法。

本发明的技术方案是：一种提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法，光纤环绕制过程中，通过两次逐级调节光纤环骨架宽度，使其精确等于光纤半径的奇数倍，实现各层匝数相等的光纤环的多极对称绕制。

所述的提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法，其光纤环骨架宽度两次逐级调节过程如下：

步骤1：根据光纤环的设计要求，确定光纤环各层匝数、层数，计算出光纤的长度，并分纤，分别定义为A侧光纤、B侧光纤；

步骤2：在绕环工装上绕制A侧第1层光纤，满足设计匝数要求，要求各匝光纤排列致密；

步骤3：第一次调节绕环工装滑动挡板，使得滑动挡板侧面与A侧第1层最后一匝光纤刚好接触；

步骤4：在A侧第1层光纤上绕制B侧第1层光纤，至设计匝数少1匝时暂停绕制；

步骤5：第二次调节滑动挡板，使得其与B侧光纤之间形成1匝光纤直径的间隙，并将B侧第1层最后一匝光纤轻轻压入该间隙内，使得第二层匝数与第一层匝数相等。

所述步骤5中，将B侧第1层最后一匝光纤轻轻压入该间隙内时，利用片状工装，沿着光纤绕制方向按压最后一匝光纤，使其与已排布的光纤等高。

步骤5之后，通过转动骨架1周，检查B侧最后1匝光纤位置正确性，并排查绕制缺陷。

本发明的优点是：本发明采用两次逐级调节的方法，调节骨架宽度精确等于光纤半径的奇数倍，实现了光纤环内各层匝数相等的绕制方案，使得光纤环内相邻层对应匝光纤位置对应性、长度对称性提升，经多极对称相消后，各周期内残差为零，大幅度提升光纤环的光路互易性。

同时，本发明的调节方法解决了光纤直径波动引起的骨架宽度困难的问题和后续B侧光纤绕制过程中引起首层光纤层松动或错乱的问题。

附图说明

图1为各层匝数相等的光纤环模型的剖面图。

图中，1为A侧光纤，2为B侧光纤。空心圆圈1表示A侧光纤第1匝光纤段，阴影圆圈1表示B侧第1匝光纤段，其余依次类推。

图2为两次逐级调节示意图。

图中，3为固定挡板，4为滑动挡板首次调节位置，5为滑动挡板第二次调节位置。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。

本发明提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法采用两次逐级调节的方法，调节骨架宽度精确等于光纤半径的奇数倍，精确控制光纤环内各层匝数相等、对应光纤段位置接近，使得光纤环内相邻层对应匝光纤位置对应性、长度对称性提升，经四极对称等多极对称相消后，各周期内残差为零，提升光纤陀螺光路互易性。

请同时，参阅图1和图2，本发明提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法的具体过程如下：

步骤1：根据光纤环的设计要求，确定光纤环各层匝数、层数，计算出光纤的长度，并分纤以确定光纤中点，分别定义中点两侧的光纤为A侧光纤、B侧光纤；

步骤2：在绕环工装上，从光纤中点开始，用A侧光纤在骨架上绕制第1层光纤，各匝光纤之间排列致密，无出缝、叠纤等缺陷，达到设计匝数时暂停绕制；

步骤3：第一次调节绕环工装滑动挡板，使得滑动挡板侧面与A侧第1层最后一匝光纤刚好接触，滑动挡板与光纤之间无间隙或挤压，此时骨架宽度精确等于光纤半径的偶数倍；

步骤4：在A侧第1层光纤上绕制B侧第1层光纤，至设计匝数少1匝时暂停绕制，此时滑动挡板与B侧第1层结束匝光纤的间隙等于光纤的半径，已绕制的B侧光纤对A侧光纤形成按压固定，避免了A侧第1层光纤的松动或错乱问题；

步骤5：第二次调节滑动挡板，使其与B侧光纤的间距略小于1匝光纤的直径，利用片状工装，沿着光纤绕制方向按压B侧第1层最后一匝光纤，同时微调滑动挡板的位置，使得B侧第1层最后一匝光纤刚好放入调节出的间隙，与已排布的B侧第1层光纤等高，此时骨架宽度精确等于光纤半径的奇数倍，光纤环第二层匝数与第一层匝数相等，距中点距离相等的A侧光纤段和B侧光纤段位置对应，特别是各层最后一匝光纤，提升了光纤环内相邻层对应匝光纤的位置对应性、长度对称性；

步骤6：转动1周，检查B侧最后1匝光纤位置正确，无出缝或叠纤等缺陷，此时骨架调节完毕，固定骨架，实现骨架宽度精确等于光纤半径的奇数倍，解决了不同批次光纤直径波动引起骨架宽度困难的问题；

步骤7：按照多极对称绕制的具体方案，完成后续光纤环绕制，实现了光纤环各层匝数的相同，提升了光纤环的光路互易性。

Claims (4)

1.一种提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法，其特征在于，光纤环绕制过程中，通过两次逐级调节光纤环骨架宽度，使其精确等于光纤半径的奇数倍，实现各层匝数相等的光纤环的多极对称绕制。

2.根据权利要求1所述的提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法，其特征在于，光纤环骨架宽度两次逐级调节过程如下：

步骤1：根据光纤环的设计要求，确定光纤环各层匝数、层数，计算出光纤的长度，并分纤，分别定义为A侧光纤、B侧光纤；

步骤2：在绕环工装上绕制A侧第1层光纤，满足设计匝数要求，要求各匝光纤排列致密；

步骤3：第一次调节绕环工装滑动挡板，使得滑动挡板侧面与A侧第1层最后一匝光纤刚好接触；

步骤4：在A侧第1层光纤上绕制B侧第1层光纤，至设计匝数少1匝时暂停绕制；

步骤5：第二次调节滑动挡板，使得其与B侧光纤之间形成1匝光纤直径的间隙，并将B侧第1层最后一匝光纤轻轻压入该间隙内，使得第二层匝数与第一层匝数相等。

3.根据权利要求2所述的提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法，其特征在于，步骤5之后，通过转动骨架1周，检查B侧最后1匝光纤位置正确性，并排查绕制缺陷。

4.根据权利要求3所述的提升光纤陀螺光路互易性的光纤环绕制方法，其特征在于，所述步骤5中，将B侧第1层最后一匝光纤轻轻压入该间隙内时，利用片状工装，沿着光纤绕制方向按压最后一匝光纤，使其与已排布的光纤等高。