CN110672085A - 一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪及装配方法 - Google Patents

Abstract

一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪及装配方法，属于惯性测量技术领域，通过采用把光源、探测器等热源安装在光纤陀螺仪结构本体外部，实现与光纤陀螺仪内部热量的物理隔离；通过采用隔热环设计，实现耦合器、Y波导、无骨架浸胶光纤环与磁屏蔽桶热量的物理隔离；通过采用隔热环设计，实现光纤陀螺仪结构件热量与磁屏蔽桶的物理隔离；通过建立热力学分析模型，开展温度循环条件下热性能的分析和计算；确保了光纤陀螺仪温度性能的稳定性。通过采用钴基非晶材料制作磁屏蔽桶实现提高光纤陀螺仪磁屏蔽性能的目的；通过采用钴基非晶材材料制作磁屏蔽桶、磁屏蔽网实现光纤陀螺仪全空间、全器件磁屏蔽的目的。

Description

一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪及装配方法

技术领域

本发明涉及一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪及装配方法，特别涉及一种用于火箭、导弹、航天器姿态控制的单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，属于惯性测量技术领域。

背景技术

随着火箭、导弹、航天器应用技术的不断发展，对火箭、导弹、航天器的可靠性要求不断提高。普遍要求10～15年内产品性能稳定可靠。光纤陀螺仪作为火箭、导弹、航天器控制系统的重要测量部件，在火箭、导弹、航天器上的运用越来越广泛，其性能可靠性高低直接影响火箭、导弹、航天器使用可靠性。

光纤陀螺仪由光源、探测器、耦合器、Y波导、无骨架浸胶光纤环五个光学器件以及支撑光学器件的机械结构组成；其中光源、探测器在工作时会产生大量的热能，而耦合器、Y波导、无骨架浸胶光纤环工作时不产生热量，而变化的热量会直接影响在耦合器、Y波导、无骨架浸胶光纤环内传输的光波的性能，导致高精度、高可靠光纤陀螺仪性能不稳定，甚至是性能下降，因此光纤陀螺仪的隔热设计是高精度、高可靠光纤陀螺仪重要技术参数。

地磁或其他静磁及变化的磁场是影响光纤陀螺仪光波参数的另一个重要因素，也叫磁光法拉第效应，会使光波传输方向发生偏转，导致光纤陀螺仪性能下降，因此静磁屏蔽设计指标是高精度、高可靠光纤陀螺仪重要技术参数。

目前光纤陀螺仪的隔热设计存在以下缺陷：

1)目前的光纤陀螺仪在环境温度变化较大时(一般指温变率大于5℃/h) 会导致其性能下降，主要采取温度建模的方法进行温度性能参数补偿，温度建模需要占用设备且花费很多时间，从而延长了研制周期。

2)目前的光纤陀螺仪没有专门的隔热或绝热设计，光学器件和周围环境没有形成有效的物理隔离，造成外部环境温度变化时直接影响产品性能。

3)目前的光纤陀螺仪中的所有器件均固定在一个结构本体内，内部产生的热量造成部分光学器件性能下降，导致整个光纤陀螺仪的技术指标不满足设计要求。

4)目前的光纤陀螺仪中，探测器固定在电路板上，由于电路板与金属材料相比热阻较大，其工作时产生的热量不能很好地及时传输出去，造成探测器温度长期在较高的环境下工作，直接影响产品使用寿命。

5)目前光纤陀螺仪设计过程中，没有温度循环条件下热分析和计算模型，造成热性能不可控。

6)目前光纤陀螺仪的磁屏蔽设计存在以下缺陷：

a.目前光纤陀螺仪使用铁镍合金(密度：8.75g/m³)进行磁屏蔽，该材料密度较大，增加了产品的重量指标。

b.目前光纤陀螺仪采用铁镍合金制作成上盖和下盖的方式实现磁屏蔽，没有实现全空间、全器件磁屏蔽，整个光纤陀螺仪的屏蔽效果差。

c.为满足宇航产品热控指标要求，目前光纤陀螺仪铁镍合金结构外壳进行了喷漆处理，而喷漆前结构表面的去氧化处理工艺会降低铁镍合金的磁屏蔽性能。

d.目前光纤陀螺仪使用铁镍合金作为结构外壳，由于铁镍合金热处理后表面形成金属印泽，非常不美观。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪及装配方法，通过采用把光源、探测器等热源安装在光纤陀螺仪结构本体外部，实现与光纤陀螺仪内部热量的物理隔离；通过采用隔热环设计，实现耦合器、Y波导、无骨架浸胶光纤环与磁屏蔽桶热量的物理隔离；通过采用隔热环设计，实现光纤陀螺仪结构件热量与磁屏蔽桶的物理隔离；通过采用把探测器和光源固定在光纤陀螺组合结构本上的设计，实现功率器件热量的有效传输；通过建立热力学分析模型，开展温度循环条件下热性能的分析和计算；确保了光纤陀螺仪温度性能的稳定性。通过采用钴基非晶材材料制作磁屏蔽桶实现光纤陀螺仪减重的目的；通过采用钴基非晶材材料制作磁屏蔽桶实现提高光纤陀螺仪磁屏蔽性能的目的；通过采用钴基非晶材材料制作磁屏蔽桶、磁屏蔽网实现光纤陀螺仪全空间、全器件磁屏蔽的目的。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，包括光纤环、耦合器、Y 波导、探测器、光源、光纤环隔热环、磁屏蔽桶、磁屏蔽桶隔热环、结构本体、底盖；

所述光纤环、耦合器、Y波导均安装在磁屏蔽桶内；所述耦合器、Y波导均固定在磁屏蔽桶的底座上，所述光纤环通过过盈配合固定在磁屏蔽桶内，且光纤环靠近磁屏蔽桶两端的侧面上安装有所述光纤环隔热环；

所述结构本体和底盖连接后形成具有腔体的第二整体；将所述光纤环、耦合器、Y波导、磁屏蔽桶作为第一整体安装在所述腔体内，所述第一整体靠近所述腔体两端的侧面上安装有所述磁屏蔽桶隔热环；所述第一整体与结构本体之间为过盈配合；

所述探测器和光源均位于第二整体外部；所述光纤环、耦合器、Y波导、探测器、光源之间所有的连接光纤均包覆有磁屏蔽网；

所述磁屏蔽桶的底座、磁屏蔽桶的壁厚均与磁屏蔽桶的上盖厚度δ相等，

δ＝(b-a)/2

式中，b为磁屏蔽桶的外径，a为磁屏蔽桶的内径；其中a、b满足如下条件：

式中，μ_r为磁屏蔽材料相对磁导率。

优选的，所述光纤环为无骨架浸胶光纤环。

优选的，所述耦合器、Y波导均通过环氧胶固定在磁屏蔽桶的底座上。

优选的，所述光纤环隔热环和磁屏蔽桶隔热环均采用胶木化环氧玻璃布板制成。

优选的，所述磁屏蔽网采用铁镍合金或钴基软磁非晶合金制成。

优选的，所述磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖均设有牙口，用于磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖连接。

一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪的装配方法，包括如下步骤：

S1、在光纤环的两个侧面均安装光纤环隔热环后，装入磁屏蔽桶的底座内，光纤环与磁屏蔽桶之间为过盈配合；

S2、将耦合器、Y波导均安装在磁屏蔽桶的底座内，然后将光纤环、耦合器、Y波导之间的光纤进行熔接，将耦合器上与Y波导相连的一端熔接，将Y 波导上与光纤环相连的一端熔接，将Y波导上与光纤环相连的另一端熔接；

S3、将耦合器上与探测器相连的光纤、耦合器上与光源相连的光纤均由磁屏蔽桶的上盖出线孔穿出，然后将磁屏蔽桶的上盖与磁屏蔽桶的底座连接；所述光纤环、耦合器、Y波导、磁屏蔽桶作为第一整体；

S4、在第一整体的两个侧面均安装磁屏蔽桶隔热环后，装入结构本体内，第一整体与结构本体之间为过盈配合；将耦合器上与探测器相连的光纤、耦合器上与光源相连的光纤均由底盖上的出线孔穿出，然后将底盖与结构本体连接；

S5、将探测器与耦合器引出的光纤熔接，将光源与耦合器引出的光纤熔接，在底盖之外所有光纤上安装磁屏蔽网；

所述磁屏蔽桶的底座、磁屏蔽桶的壁厚均与磁屏蔽桶的上盖厚度δ相等，

δ＝(b-a)/2

式中，b为磁屏蔽桶的外径，a为磁屏蔽桶的内径；其中a、b满足如下条件：

式中，μ_r为磁屏蔽材料相对磁导率。

优选的，所述耦合器、Y波导均通过环氧胶固定在磁屏蔽桶的底座上。

优选的，所述光纤环隔热环和磁屏蔽桶隔热环均采用胶木化环氧玻璃布板制成。

优选的，所述磁屏蔽网采用铁镍合金或钴基软磁非晶合金制成。

优选的，所述磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖均设有牙口，用于磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖连接。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

(1)本发明将耦合器、Y波导、无骨架浸胶光纤环等无热源器件安装到光纤陀螺仪内部，实现其性能不受内部热量影响的目的；

(2)本发明通过将光源、探测器等功率器件安装到光纤陀螺仪本体结构外部，并通过紧固件把光源、探测器固定在光纤陀螺组合系统结构本体上，实现功率器件热量的有效传输，比焊接在电路板上散热效果更好；

(3)本发明通过采用钴基非晶软磁材料制作磁屏蔽桶，实现光纤陀螺仪单层屏蔽；

(4)本发明通过采用钴基非晶软磁材料制作磁屏蔽桶，实现与采用铁镍合金做屏蔽材料的光纤陀螺仪相比重量减少的目的；

(5)本发明通过采用钴基非晶软磁材料制作磁屏蔽桶，实现与采用铁镍合金做屏蔽材料的光纤陀螺仪相比磁屏蔽效果提高的目的；

(6)本发明通过采用隔热环把光纤环固定在磁屏蔽桶内，实现光纤环隔热；本发明通过采用隔热环把光纤环固定在磁屏蔽桶内，实现光纤环无紧固件固定；

(7)本发明通过采用隔热环把磁屏蔽桶固定在光纤陀螺仪结构本体内，实现磁屏蔽桶隔热；

(8)本发明通过采用隔热环把磁屏蔽桶固定在光纤陀螺仪结构本体内，实现磁屏蔽桶无紧固件固定；

(9)本发明通过采用光纤环与磁屏蔽桶隔热，通过采用磁屏蔽桶与光纤陀螺仪结构本体隔热，实现光纤陀螺仪双层隔热；

(10)本发明通过采用环氧胶把耦合器、Y波导固定在磁屏蔽桶内，实现耦合器、Y波导无紧固件固定；

(11)本发明通过采用磁屏蔽网实现光纤陀螺仪外部光源、探测器及相应光纤的磁屏蔽；

(12)本发明通过采用磁屏蔽桶和磁屏蔽网实现光纤陀螺仪光源、探测器、耦合器、Y波导、无骨架浸胶光纤环及相应光纤的整体无缝隙磁屏蔽；

(13)本发明通过采用电磁屏蔽网实现Y波导及相应导线的电磁屏蔽；

(14)本发明通过把结构本体设计为圆桶+安装盖方案，实现电磁屏蔽。

附图说明

图1为本发明无骨架浸胶光纤环设计示意图；

图2为本发明光纤环隔热环的示意图；

图3为本发明磁屏蔽桶底座的示意图；

图4为本发明磁屏蔽桶上盖示意图；

图5为本发明实磁屏蔽桶隔热环示意图；

图6为本发明光纤陀螺仪结构本体示意图；

图7为本发明光纤陀螺仪结构底盖示意图；

图8为本发明安装隔热环的光纤环示意图；

图9为本发明安装隔热环的光纤环装入磁屏蔽底座示意图；

图10为本发明磁屏蔽底座内安装耦合器、Y波导示意图；

图11为本发明磁屏蔽底座上安装磁屏蔽上盖示意图；

图12为本发明磁屏蔽桶安装隔热环示意图；

图13为本发明磁屏蔽桶装入结构本体示意图；

图14为本发明结构本体上安装底盖示意图；

图15为本发明安装完成的最后状态示意图；

图16为本发明的爆炸图；

图17为各组件的连接关系示意图；

图18为温度循环曲线示意图；

图19为陀螺仪热量变化示意图；

图20为磁屏蔽桶内外磁场强度示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。

实施例1：

一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，包括光纤环、耦合器、Y 波导、探测器、光源、光纤环隔热环、磁屏蔽桶、磁屏蔽桶隔热环、结构本体、底盖；如图1～7所示。

所述光纤环、耦合器、Y波导均安装在磁屏蔽桶内；所述耦合器、Y波导均固定在磁屏蔽桶的底座上，所述光纤环通过过盈配合固定在磁屏蔽桶内，且光纤环靠近磁屏蔽桶两端的侧面上安装有所述光纤环隔热环；

所述结构本体和底盖连接后形成具有腔体的第二整体；将所述光纤环、耦合器、Y波导、磁屏蔽桶作为第一整体安装在所述腔体内，所述第一整体靠近所述腔体两端的侧面上安装有所述磁屏蔽桶隔热环；所述第一整体与结构本体之间为过盈配合；如图8～15所示。

所述探测器和光源均位于第二整体外部；所述光纤环、耦合器、Y波导、探测器、光源之间所有的连接光纤均包覆有磁屏蔽网；

所述磁屏蔽桶的底座、磁屏蔽桶的壁厚均与磁屏蔽桶的上盖厚度δ相等，

δ＝(b-a)/2

式中，b为磁屏蔽桶的外径，a为磁屏蔽桶的内径；其中a、b满足如下条件：

式中，μ_r为磁屏蔽材料相对磁导率。

所述光纤环为无骨架浸胶光纤环。

所述耦合器、Y波导均通过环氧胶固定在磁屏蔽桶的底座上。所述光纤环隔热环和磁屏蔽桶隔热环均采用胶木化环氧玻璃布板制成。所述磁屏蔽网采用铁镍合金或钴基软磁非晶合金制成。

所述磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖均设有牙口，用于磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖连接。

实施例2：

一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪的装配方法，包括如下步骤：

S1、在光纤环的两个侧面均安装光纤环隔热环后，装入磁屏蔽桶的底座内，光纤环与磁屏蔽桶之间为过盈配合；

S2、将耦合器、Y波导均安装在磁屏蔽桶的底座内，然后将光纤环、耦合器、Y波导之间的光纤进行熔接，将耦合器上与Y波导相连的一端熔接，将Y 波导上与光纤环相连的一端熔接，将Y波导上与光纤环相连的另一端熔接；

S3、将耦合器上与探测器相连的光纤、耦合器上与光源相连的光纤均由磁屏蔽桶的上盖出线孔穿出，然后将磁屏蔽桶的上盖与磁屏蔽桶的底座连接；所述光纤环、耦合器、Y波导、磁屏蔽桶作为第一整体；

S4、在第一整体的两个侧面均安装磁屏蔽桶隔热环后，装入结构本体内，第一整体与结构本体之间为过盈配合；将耦合器上与探测器相连的光纤、耦合器上与光源相连的光纤均由底盖上的出线孔穿出，然后将底盖与结构本体连接；如图16～17所示。

S5、将探测器与耦合器引出的光纤熔接，将光源与耦合器引出的光纤熔接，在底盖之外所有光纤上安装磁屏蔽网；

所述磁屏蔽桶的底座、磁屏蔽桶的壁厚均与磁屏蔽桶的上盖厚度δ相等，

δ＝(b-a)/2

式中，b为磁屏蔽桶的外径，a为磁屏蔽桶的内径；其中a、b满足如下条件：

式中，μ_r为磁屏蔽材料相对磁导率。

所述耦合器、Y波导均通过环氧胶固定在磁屏蔽桶的底座上。

所述光纤环隔热环和磁屏蔽桶隔热环均采用胶木化环氧玻璃布板制成。所述磁屏蔽网采用铁镍合金或钴基软磁非晶合金制成。所述磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖均设有牙口，用于磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖连接。

实施例3：

一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，耦合器、Y波导、无骨架浸胶光纤环等无热源器件安装到光纤陀螺仪本体结构内部；光源、探测器等功率器件安装到光纤陀螺仪外部，并通过紧固件把光源、探测器固定在光纤陀螺组合系统结构本体上，实现功率器件热量的有效传输，比焊接在电路板上散热效果更好。

采用钴基非晶软磁材料制作磁屏蔽桶，实现光纤陀螺仪单层屏蔽，与采用铁镍合金做屏蔽材料的光纤陀螺仪相比磁屏蔽效果更好，并达到比采用铁镍合金做屏蔽材料的光纤陀螺仪重量减少的目的。

通过采用隔热环把光纤环固定在磁屏蔽桶内，实现光纤环隔热，并实现光纤环无紧固件固定；通过采用磁屏蔽桶隔热环把磁屏蔽桶固定在光纤陀螺仪结构本体内，实现磁屏蔽桶隔热，并实现磁屏蔽桶无紧固件固定，同时最终实现光纤陀螺仪双层隔热。

通过采用环氧胶把耦合器、Y波导固定在磁屏蔽桶内，实现耦合器、Y波导无紧固件固定。通过采用磁屏蔽网实现光纤陀螺仪外部光源、探测器及相应光纤的磁屏蔽。通过采用磁屏蔽桶和磁屏蔽网实现光纤陀螺仪光源、探测器、耦合器、Y波导、无骨架浸胶光纤环及相应光纤的整体无缝隙磁屏蔽。通过采用电磁屏蔽网实现Y波导及相应导线的电磁屏蔽。

隔热环采用胶木化环氧玻璃布板制作。光纤陀螺仪本体结构材料采用2A12 铝合金制作，用以实现减重目的。光纤环采用无骨架浸胶光纤环。磁屏蔽网采用铁镍合金或钴基软磁非晶合金制作。所述钴基软磁非晶合金需经过低温热处理，用以提高其磁屏蔽性能。所述钴基软磁非晶合金可以选用安泰科技先进材料技术研究所生产的产品。所述磁屏蔽桶底座和上盖采用台阶嵌入装配，实现对光学器件的全空间磁屏蔽。所述光源和探测器通过导线与电路板实现电气互联。光纤陀螺仪结构本体为圆桶+安装盖设计。

实施例4：

一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，设计步骤包括：

(1)根据产品技术指标要求设计无骨架光纤环尺寸，并对光纤环进行浸胶处理。

(2)根据光纤环外径尺寸设计光纤环隔热环；

光纤陀螺仪的温度性能主要考核的是在温度循环条件下的升温阶段和降温阶段的温度变化率，温度变化剧烈时会造成光纤直径发生变化，进而影响光传输性能，而在定温条件下光纤陀螺仪的输出基本不受温度的影响，经实践检验温变率小于5℃/h时，光纤陀螺仪的输出受温度的影响可以忽略不计，因此主要研究温度循环条件下光纤陀螺仪结构本体的温变率变化情况，并将其控制在合理范围以内，光纤陀螺仪热分析模型如下，温度循环曲线如图18所示。

由于陀螺仪获得的热量是内部产生的热量与外部环境流到陀螺仪热量之和，如图19所示。这些热量导致陀螺仪温度发生变化，并存储在陀螺仪结构件内，存储热量的多少与陀螺仪结构质量成正比，而且热容量越大存储的热量也越多，同时存储的热量等于获得的热量。

Q_自发热量+Q_环境热量＝Q_存储热量

式中：Q_自发热量——光纤陀螺仪内部元件产生的热量，W；

m——光纤陀螺仪质量，Kg；

c_p——光纤陀螺仪结构材料的比热容，J/(Kg·K)；

dt——光纤陀螺仪外壁与光学器件的温差，℃；

dT——温度变化所用的时间，秒(s)；

R——热阻，K/W；

k——热导，W/K；

t_e——温箱温度，℃；

t——陀螺仪光纤环温度，℃；

C——热容量，J/℃。

温箱内温度的变化按照下式计算：

t_e＝B+ST……………………………………(2)

式中：B——截距(初始温度)，℃；

S——温变率，℃/s；

T——时间，s；

将公式(2)代入公式(1)得：

设：

在公式(3)两边同乘积分因子e^kT/C，得：

公式(5)两边同时积分，得：

I是积分常数，由时间T＝0的初始条件确定：T＝0，t＝t₀(初始温度)，对积分常数求解，可得

代入方程(6)，得

光纤陀螺仪光纤环瞬时温度变化率通过求温度对时间的一阶导数进行计算：

当要求光纤陀螺仪光纤环温度变化率在某段时间内为5℃/h时，可以满足光纤陀螺仪不进行温度建模的试验，同时光纤陀螺仪内部没有发热器件 (Q_自发热量Q＝0)，公式(9)变为，计算得出k：

热导为换热面积与导热系数的乘积，然后除以隔热材料壁厚，以此计算隔热材料尺寸：

式中：λ——隔热材料导热系数，W/(m·K)；

A——隔热材料垂直于热流方向的截面积，m²；

δ——隔热材料壁厚，m；

(3)根据光纤环隔热环外径、光纤陀螺仪磁屏蔽技术指标设计磁屏蔽桶底座，在满足要求的前提下，为减轻重量磁屏蔽桶壁厚应尽量小，按照公式(1)、公式(2)计算壁厚，并设计牙口，要求外磁场强度为400G_S时，屏蔽后的磁场强度小于地球磁场(3G_S)的0.1倍，即0.3G_S，高精度光纤陀螺仪要求屏蔽后的磁场强度小于0.002G_S，如图19所示。

p＝b²/a²………………………………(13)

式中：

S_E——磁屏蔽效能，以dB表示；

H₁——屏蔽层内的磁场强度，单位为安培/米(A/m)

H₀——屏蔽层外的磁场强度，单位为安培/米(A/m)

μ_r——磁屏蔽材料相对磁导率，单位：亨利/米(H/m)；

a——屏蔽桶的内径，单位：mm；

b——屏蔽桶的外径，单位：mm。如图20所示。

(4)根据光纤环隔热环外径、光纤陀螺仪磁屏蔽技术指标设计磁屏蔽桶上盖，并设计牙口、出线孔；

(5)根据磁屏蔽桶外径尺寸设计磁屏蔽桶隔热环；

(6)根据磁屏蔽桶隔热环外径设计光纤陀螺仪结构件外壳内径、外径、高度等，以及底盖。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (11)

1.一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，其特征在于，包括光纤环、耦合器、Y波导、探测器、光源、光纤环隔热环、磁屏蔽桶、磁屏蔽桶隔热环、结构本体、底盖；

所述光纤环、耦合器、Y波导均安装在磁屏蔽桶内；所述耦合器、Y波导均固定在磁屏蔽桶的底座上，所述光纤环通过过盈配合固定在磁屏蔽桶内，且光纤环靠近磁屏蔽桶两端的侧面上安装有所述光纤环隔热环；

所述结构本体和底盖连接后形成具有腔体的第二整体；将所述光纤环、耦合器、Y波导、磁屏蔽桶作为第一整体安装在所述腔体内，所述第一整体靠近所述腔体两端的侧面上安装有所述磁屏蔽桶隔热环；所述第一整体与结构本体之间为过盈配合；

所述探测器和光源均位于第二整体外部；所述光纤环、耦合器、Y波导、探测器、光源之间所有的连接光纤均包覆有磁屏蔽网；

所述磁屏蔽桶的底座、磁屏蔽桶的壁厚均与磁屏蔽桶的上盖厚度δ相等，

δ＝(b-a)/2

式中，b为磁屏蔽桶的外径，a为磁屏蔽桶的内径；其中a、b满足如下条件：

式中，μ_r为磁屏蔽材料相对磁导率。

2.根据权利要求1所述的一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，其特征在于，所述光纤环为无骨架浸胶光纤环。

3.根据权利要求1所述的一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，其特征在于，所述耦合器、Y波导均通过环氧胶固定在磁屏蔽桶的底座上。

4.根据权利要求1所述的一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，其特征在于，所述光纤环隔热环和磁屏蔽桶隔热环均采用胶木化环氧玻璃布板制成。

5.根据权利要求1所述的一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，其特征在于，所述磁屏蔽网采用铁镍合金或钴基软磁非晶合金制成。

6.根据权利要求1所述的一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪，其特征在于，所述磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖均设有牙口，用于磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖连接。

7.一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在光纤环的两个侧面均安装光纤环隔热环后，装入磁屏蔽桶的底座内，光纤环与磁屏蔽桶之间为过盈配合；

S2、将耦合器、Y波导均安装在磁屏蔽桶的底座内，然后将光纤环、耦合器、Y波导之间的光纤进行熔接，将耦合器上与Y波导相连的一端熔接，将Y波导上与光纤环相连的一端熔接，将Y波导上与光纤环相连的另一端熔接；

S3、将耦合器上与探测器相连的光纤、耦合器上与光源相连的光纤均由磁屏蔽桶的上盖出线孔穿出，然后将磁屏蔽桶的上盖与磁屏蔽桶的底座连接；所述光纤环、耦合器、Y波导、磁屏蔽桶作为第一整体；

S4、在第一整体的两个侧面均安装磁屏蔽桶隔热环后，装入结构本体内，第一整体与结构本体之间为过盈配合；将耦合器上与探测器相连的光纤、耦合器上与光源相连的光纤均由底盖上的出线孔穿出，然后将底盖与结构本体连接；

S5、将探测器与耦合器引出的光纤熔接，将光源与耦合器引出的光纤熔接，在底盖之外所有光纤上安装磁屏蔽网；

所述磁屏蔽桶的底座、磁屏蔽桶的壁厚均与磁屏蔽桶的上盖厚度δ相等，

δ＝(b-a)/2

式中，b为磁屏蔽桶的外径，a为磁屏蔽桶的内径；其中a、b满足如下条件：

式中，μ_r为磁屏蔽材料相对磁导率。

8.根据权利要求7所述的一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪的装配方法，其特征在于，所述耦合器、Y波导均通过环氧胶固定在磁屏蔽桶的底座上。

9.根据权利要求7或8所述的一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪的装配方法，其特征在于，所述光纤环隔热环和磁屏蔽桶隔热环均采用胶木化环氧玻璃布板制成。

10.根据权利要求7或8所述的一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪的装配方法，其特征在于，所述磁屏蔽网采用铁镍合金或钴基软磁非晶合金制成。

11.根据权利要求7或8所述的一种基于单层磁屏蔽和双层隔热的光纤陀螺仪的装配方法，其特征在于，所述磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖均设有牙口，用于磁屏蔽桶的底座和磁屏蔽桶的上盖连接。

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