CN116026302B - 光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光纤陀螺仪技术领域，具体公开了光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，包括S10：尾纤盘绕模具同轴线固设于光纤环圈；S20：光纤环圈的两条尾纤与Y波导的两条尾纤两两熔接并保持等长；S30：两条尾纤平行且盘绕于尾纤环绕区且形成尾纤环；S40：对尾纤环和Y波导固化、脱模；S50：将固化后的尾纤环同轴线固设于光纤环圈，Y波导与光纤环圈相对固定；S60：将光纤环圈、尾纤环和Y波导密封于磁屏蔽盒；S70：Y波导的输入光纤从磁屏蔽盒伸出。通过该方法既能解决尾纤和光纤环圈处于不同温度场的问题，又能解决将尾纤直接盘绕至光纤环圈的磁屏蔽盒内，尾纤存在紧密度不均匀、局部松散、平整度和圆度差等问题。

Description

光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法

技术领域

本发明涉及光纤陀螺仪技术领域，尤其涉及光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法。

背景技术

光纤陀螺是应用Sagnac效应的角速率传感器，有着动态范围大、体积小、精度高、低成本、高可靠等优点，广泛应用于军事和民用领域。光纤环圈受外界温度变化产生的非互易相移与旋转引起的Sagnac相移无法区分，易产生偏置误差影响陀螺精度。

现有技术中，通常将光纤环圈与尾纤环分别设置于不同的磁屏蔽盒内，但是该设置容易导致光纤环圈和尾纤环所处的温度场存在差异，进而对光纤陀螺性能影响较大。

若将尾纤直接盘绕至光纤环圈的磁屏蔽盒内，由于光纤环圈表面平整度不够，且没有尾纤环绕区外周的周壁供尾纤抵靠，进而直接在光纤环圈上盘绕的尾纤存在紧密度不均匀、局部松散、平整度和圆度差等问题。

因此，亟需尾纤处理工艺，既能解决尾纤和光纤环圈处于不同温度场的问题，又能解决将尾纤直接盘绕至光纤环圈的磁屏蔽盒内，尾纤存在紧密度不均匀、局部松散、平整度和圆度差等问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，以解决相关技术中尾纤和光纤环圈处于不同温度场的问题，以及将尾纤直接盘绕至光纤环圈的磁屏蔽盒内，尾纤存在紧密度不均匀、局部松散、平整度和圆度差等问题。

本发明提供光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，尾纤盘绕模具围设有圆形凹槽，所述凹槽内设置有尾纤环绕区和位于所述尾纤环绕区中间的Y波导固定位，所述尾纤环绕区的外径小于或等于光纤环圈的外径；

光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法包括如下步骤：

S10：所述尾纤盘绕模具同轴线固设于所述光纤环圈；

S20：所述光纤环圈的两条尾纤与Y波导的两条尾纤两两熔接并保持等长；

S30：两条所述尾纤平行且盘绕于所述尾纤环绕区且形成尾纤环；

S40：对所述尾纤环和所述Y波导固化、脱模；

S50：将固化后的所述尾纤环同轴线固设于所述光纤环圈，所述Y波导与所述光纤环圈相对固接；

S60：将所述光纤环圈、所述尾纤环和所述Y波导密封于磁屏蔽盒；

S70：所述Y波导的输入光纤从所述磁屏蔽盒伸出。

作为光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法的优选技术方案，所述尾纤盘绕模具设置有导入槽，所述导入槽与所述圆形凹槽连通，所述S20中两条所述尾纤通过所述导入槽伸入所述圆形凹槽且与所述Y波导的两条尾纤两两熔接。

作为光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法的优选技术方案，所述S30中：由所述圆形凹槽的周壁至所述圆形凹槽的圆心方向，两条所述尾纤盘绕于所述尾纤环绕区。

作为光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法的优选技术方案，所述S30中：在将所述尾纤盘绕于所述尾纤环绕区前，向所述尾纤环绕区均匀涂抹脱模剂。

作为光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法的优选技术方案，所述S40包括：

S41：对所述尾纤环进行胶体涂覆，将所述Y波导固定于所述Y波导固定位；

S42：将涂覆有胶体的所述尾纤环进行高低温老化；

S43：使所述尾纤盘绕模具分别与所述尾纤环和所述Y波导分离。

作为光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法的优选技术方案，所述S41中，所用胶体为紫外胶，所述紫外胶涂覆于所述尾纤环后，对所述尾纤环进行紫外光固化。

作为光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法的优选技术方案，在用所述紫外光对所述尾纤环进行固化前，使所述尾纤环上的所述紫外胶涂覆均匀且无气泡。

作为光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法的优选技术方案，所述尾纤盘绕模具包括第一模具和第二模具，所述第一模具和所述第二模具相互拼接且围设成所述圆形凹槽；

所述S43包括：将所述Y波导与所述Y波导固定位分离，使所述第一模具和所述第二模具向相互远离的方向移动，所述尾纤环和所述Y波导自然落于所述光纤环圈。

作为光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法的优选技术方案，所述S50包括：S51：整理所述Y波导根部尾纤，确保Y波导根部尾纤无应力扭转和/或拉伸；

S52：在所述尾纤环和所述光纤环圈之间涂覆固化胶固定，将所述Y波导固定于所述光纤环圈中间的支架。

作为光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法的优选技术方案，步骤S60还包括所述光纤环圈、所述尾纤环和所述Y波导均相对于所述磁屏蔽盒固定。

本发明的有益效果为：

本发明提供光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，尾纤盘绕模具围设有圆形凹槽，凹槽内设置有尾纤环绕区和位于尾纤环绕区中间的Y波导固定位，尾纤环绕区的外径小于或等于光纤环圈的外径；光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法包括如下步骤：S10：尾纤盘绕模具同轴线固设于光纤环圈；S20：光纤环圈的两条尾纤与Y波导的两条尾纤两两熔接并保持等长；S30：两条尾纤平行且盘绕于尾纤环绕区且形成尾纤环；S40：对尾纤环和Y波导固化、脱模；S50：将固化后的尾纤环同轴线固设于光纤环圈，Y波导与光纤环圈相对固接；S60：将光纤环圈、尾纤环和Y波导密封于磁屏蔽盒；S70：Y波导的输入光纤从磁屏蔽盒伸出。通过该方法处理后的尾纤环和光纤环圈设置于同一磁屏蔽盒中，进而可以解决光纤环圈与尾纤环分别设置于不同的磁屏蔽盒内，进而导致光纤环圈和尾纤环所处的温度场存在差异，进而对光纤陀螺性能影响较大的问题，同时，将尾纤在尾纤盘绕模具的尾纤环绕区进行盘绕，该方法可以降低尾纤的盘绕难度，提升尾纤环的圆度、平整度和紧密度。

附图说明

图1为本发明实施例中光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法的流程图；

图2为本发明实施例中尾纤盘绕模具的结构示意图；

图3为本发明实施例中尾纤环盘绕完成后的结构示意图；

图4为本发明实施例中尾纤环和Y波导脱模后的结构示意图；

图5为本发明实施例中输入光纤从通孔伸出后的结构示意图。

图中：

1、尾纤盘绕模具；11、第一模具；12、第二模具；13、尾纤环绕区；14、Y波导固定位；15、导入槽；

2、光纤环圈；3、尾纤环；

4、Y波导；41、输入光纤；

5、磁屏蔽盒；51、盒体；52、盖体；521、通孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1~5所示，本实施例提供光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，尾纤盘绕模具1围设有圆形凹槽，凹槽内设置有尾纤环绕区13和位于尾纤环绕区13中间的Y波导固定位14，尾纤环绕区13的外径小于或等于光纤环圈2的外径；

光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法包括如下步骤：

S10：尾纤盘绕模具1同轴线固设于光纤环圈2。

本步骤中，由于光纤环圈2中间设置有支架，进而尾纤盘绕模具1通过螺栓与支架固接，进而使尾纤盘绕模具1同轴线固设于光纤环圈2。

S20：光纤环圈2的两条尾纤与Y波导4的两条尾纤两两熔接并保持等长。本步骤使两条尾纤的长度相同的目的是防止光在两条尾纤中的传播长度一致。

S30：两条尾纤平行且盘绕于尾纤环绕区13且形成尾纤环3。本步骤中，由圆形凹槽的周壁至圆形凹槽的圆心方向，两条尾纤盘绕于尾纤环绕区13。由于尾纤先与圆形凹槽的周壁抵接，进而由圆形凹槽的槽壁向圆形凹槽的圆心方向盘绕时，该方法可以降低尾纤的盘绕难度，提升尾纤环3的圆度、平整度和紧密度。若直接在光线环圈2上进行盘绕，由于光纤环圈2表面平整度不够，且没有尾纤环绕区13外周的周壁供尾纤抵靠，进而直接在光纤环圈2上盘绕的尾纤存在紧密度不均匀、局部松散、平整度和圆度差等问题。进而影响光纤陀螺的性能。

在将尾纤盘绕于尾纤环绕区13前，向尾纤环绕区13均匀涂抹脱模剂。该步骤中，在尾纤环绕区13均匀涂抹脱模剂有利于尾纤环3和尾纤盘绕模具1的轻松分离。进而可以防止工作人员对尾纤环3和尾纤盘绕模具1分离时，工作人员对尾纤环3造成损坏。

S40：对尾纤环3和Y波导4固化、脱模。

具体地，尾纤盘绕模具1包括第一模具11和第二模具12，第一模具11和第二模具12相互拼接且围设成圆形凹槽；S40包括：S41：对尾纤环3进行胶体涂覆，所用胶体为紫外胶，紫外胶涂覆于尾纤环3后，使尾纤环3上的紫外胶涂覆均匀且无气泡，对尾纤环3进行紫外光固化。将Y波导4固定于Y波导固定位14。S42：将涂覆有胶体的尾纤环3进行高低温老化。S43：将Y波导4与Y波导固定位14分离，使第一模具11和第二模具12向相互远离的方向移动，尾纤环3和Y波导4自然落于光纤环圈2。

在步骤S41中，对尾纤环3上的紫外胶进行紫外光固化进而可以使紫外胶快速干燥，节省时间，避免等待干燥时间，大大缩短涂装工艺时间，提高生产效率。同时增加紫外胶表面硬度，提升耐摩性。

在步骤S42中，上述步骤可以去除残余应力，且易于脱模，方便尾纤环3和尾纤盘绕模具1的分离。

在步骤S43中，尾纤盘绕模具1包括第一模具11和第二模具12，在脱模时，第一模具11和第二模具12相互分离，进而尾纤环3和Y波导4自然落于光纤环圈2上，不会造成尾纤环3和Y波导4各自相对光纤环圈2位置的变化。上述设置有利于脱模的同时，还可以防止尾纤环3和Y波导4分别相对光纤环圈2造成位置变化。

S50：将固化后的尾纤环3同轴线固设于光纤环圈2，Y波导4与光纤环圈2相对固接。

具体地，S50包括：S51：整理Y波导4根部尾纤，确保Y波导4根部尾纤无应力扭转和/或拉伸。S52：在尾纤环3和光纤环圈2之间涂覆固化胶固定，将Y波导4固定于光纤环圈2中间的支架。

步骤S51中，当Y波导4根部尾纤有应力扭转和/或拉伸时，会影响到光在尾纤中的传播，进而需要整理Y波导4根部尾纤。

步骤S52中，该步骤使尾纤环3、光纤环圈2和Y波导4一体化，具体地，Y波导4与支架螺栓连接。在其他实施例中，Y波导4与支架也可以卡接或固接。

S60：将光纤环圈2、尾纤环3和Y波导4密封于磁屏蔽盒5。

本步骤中，磁屏蔽盒5包括盒体51和盖体52，盒体51设置有带敞口的容纳腔，光纤环圈2、尾纤环3和Y波导4设置于容纳腔且与盒体51相对固定，盖体52通过焊接的方式固定于盒体51，进而盖体52将盒体51的敞口封闭。

S70：Y波导4的输入光纤41从磁屏蔽盒5伸出。

盖体52设置有通孔521，Y波导4的输入光纤41从通孔521伸出。

通过该方法处理后的尾纤环3和光纤环圈2设置于同一磁屏蔽盒5中，进而可以解决光纤环圈2与尾纤环3分别设置于不同的磁屏蔽盒5内，进而导致光纤环圈2和尾纤环3所处的温度场存在差异，进而对光纤陀螺性能影响较大的问题。

同时，在尾纤盘绕模具1上绕设尾纤，进而可以提升尾纤环3的平整度和圆度，整齐排布，有效减小排布不均或交叠等影响，且能降低尾纤环3盘绕的难度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，所述尾纤盘绕模具（1）围设有圆形凹槽，所述凹槽内设置有尾纤环绕区（13）和位于所述尾纤环绕区（13）中间的Y波导固定位（14），所述尾纤环绕区（13）的外径小于等于光纤环圈（2）的外径；

其特征在于，包括如下步骤：

S10：所述尾纤盘绕模具（1）同轴线固设于所述光纤环圈（2）；

S20：所述光纤环圈（2）的两条尾纤与Y波导（4）的两条尾纤两两熔接并保持等长；

S30：由所述圆形凹槽的周壁至所述圆形凹槽的圆心方向，两条所述尾纤平行且盘绕于所述尾纤环绕区（13）且形成尾纤环（3）；

S40：对所述尾纤环（3）和所述Y波导（4）固化、脱模；

S50：将固化后的所述尾纤环（3）同轴线固设于所述光纤环圈（2），所述Y波导（4）与所述光纤环圈（2）相对固接；

S60：将所述光纤环圈（2）、所述尾纤环（3）和所述Y波导（4）密封于磁屏蔽盒（5）；

S70：所述Y波导（4）的输入光纤（41）从所述磁屏蔽盒（5）伸出。

2.根据权利要求1所述的光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，其特征在于，所述尾纤盘绕模具（1）设置有导入槽（15），所述导入槽（15）与所述圆形凹槽连通，所述S20中两条所述尾纤通过所述导入槽（15）伸入所述圆形凹槽且与所述Y波导（4）的两条尾纤两两熔接。

3.根据权利要求1所述的光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，其特征在于，所述S30中：在将所述尾纤盘绕于所述尾纤环绕区（13）前，向所述尾纤环绕区（13）均匀涂抹脱模剂。

4.根据权利要求1所述的光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，其特征在于，所述S40包括：

S41：对所述尾纤环（3）进行胶体涂覆，将所述Y波导（4）固定于所述Y波导固定位（14）；

S42：将涂覆有胶体的所述尾纤环（3）进行高低温老化；

S43：使所述尾纤盘绕模具（1）分别与所述尾纤环（3）和所述Y波导（4）分离。

5.根据权利要求4所述的光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，其特征在于，所述S41中，所用胶体为紫外胶，所述紫外胶涂覆于所述尾纤环（3）后，对所述尾纤环（3）进行紫外光固化。

6.根据权利要求5所述的光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，其特征在于，在用所述紫外光对所述尾纤环（3）进行固化前，使所述尾纤环（3）上的所述紫外胶涂覆均匀且无气泡。

7.根据权利要求4所述的光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，其特征在于，所述尾纤盘绕模具（1）包括第一模具（11）和第二模具（12），所述第一模具（11）和所述第二模具（12）相互拼接且围设成所述圆形凹槽；

所述S43包括：将所述Y波导（4）与所述Y波导固定位（14）分离，使所述第一模具（11）和所述第二模具（12）向相互远离的方向移动，所述尾纤环（3）和所述Y波导（4）自然落于所述光纤环圈（2）。

8.根据权利要求1所述的光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，其特征在于，所述S50包括：S51：整理所述Y波导（4）根部尾纤，确保Y波导（4）根部尾纤无应力扭转和/或拉伸；

S52：在所述尾纤环（3）和所述光纤环圈（2）之间涂覆固化胶固定，将所述Y波导（4）固定于所述光纤环圈（2）中间的支架。

9.根据权利要求1所述的光纤陀螺的光纤环圈组件的尾纤处理方法，其特征在于，步骤S60还包括所述光纤环圈（2）、所述尾纤环（3）和所述Y波导（4）均相对于所述磁屏蔽盒（5）固定。

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