CN116045951B - 一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法 - Google Patents

一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116045951B
CN116045951B CN202310338086.8A CN202310338086A CN116045951B CN 116045951 B CN116045951 B CN 116045951B CN 202310338086 A CN202310338086 A CN 202310338086A CN 116045951 B CN116045951 B CN 116045951B
Authority
CN
China
Prior art keywords
etching
etched
equivalent
ring
double
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310338086.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116045951A (zh
Inventor
王周祥
罗巍
冯菁
刘伯晗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
707th Research Institute of CSIC
Original Assignee
707th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 707th Research Institute of CSIC filed Critical 707th Research Institute of CSIC
Priority to CN202310338086.8A priority Critical patent/CN116045951B/zh
Publication of CN116045951A publication Critical patent/CN116045951A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116045951B publication Critical patent/CN116045951B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
    • G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
    • G01C19/72—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
    • G01C19/721—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G01C25/005—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass initial alignment, calibration or starting-up of inertial devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

本发明涉及集成光学陀螺技术领域，尤其涉及一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法，包括通过光纤陀螺中波导的双端尾纤的直径
Figure ZY_1
和第一数值孔径NA1确定第一等效曲率半径R，以及获取铌酸锂波导材料的第二数值孔径NA2，根据第二数值孔径NA2确定汇聚点的第二等效曲率半径r，以及根据第一等效曲率半径R和第二等效曲率半径r确定刻蚀圆环的刻蚀参数，并根据刻蚀参数对双端尾纤进行刻蚀，此时通过将双端尾纤分别进行和铌酸锂波导材料的第二端面对准并熔接，减小了光纤截面面积，从而减少了反射面，降低了噪声。

Description

一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法
技术领域
本发明涉及集成光学陀螺技术领域，尤其涉及一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法。
背景技术
在光学陀螺的制造过程中，光纤和波导的连接点通常采用锥透镜连接，此种连接方式存在较严重的光反射问题，在光反射问题的驱使下使得干涉条纹间距产生变化，严重影响了光学陀螺的测量精度。
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，本发明提供一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法，包括以下步骤：
步骤S1，通过光纤陀螺中波导的双端尾纤的直径
Figure SMS_1
和第一数值孔径NA1确定第一等效曲率半径R；
步骤S2，获取铌酸锂波导材料的第二数值孔径NA2，根据所述第二数值孔径NA2确定汇聚点的第二等效曲率半径r；
步骤S3，根据所述第一等效曲率半径R和所述第二等效曲率半径r确定刻蚀圆环的刻蚀参数，并根据所述刻蚀参数对所述双端尾纤和单端尾纤进行刻蚀。
进一步地，所述步骤S1，根据公式（1）计算所述第一等效曲率半径R：
Figure SMS_2
。
进一步地，所述步骤S2，根据公式（2）计算所述第二等效曲率半径r：
Figure SMS_3
。
进一步地，所述步骤S3中，根据公式（3）计算所述刻蚀圆环的圆环面积
Figure SMS_4
：
Figure SMS_5
其中，
Figure SMS_6
表示光路波长，/>
Figure SMS_7
表示每个相近波带的相位差。
进一步地，在所述步骤S3中，所述刻蚀圆环的刻蚀参数包括刻蚀圆环的刻蚀圈数
Figure SMS_8
，根据公式（4）计算所述刻蚀圈数/>
Figure SMS_9
：/>
Figure SMS_10
。
进一步地，还包括步骤S4，将所述双端尾纤的刻蚀圆环均和铌酸锂波导材料的第一端面对准并熔接。
进一步地，所述步骤S4中，在进行熔接时，控制每熔接点的损耗小于或等于0.2Db。
进一步地，还包括步骤S5，所述单端尾纤的刻蚀圆环和铌酸锂波导材料的第二端面对准并熔接。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
通过光纤陀螺中波导的双端尾纤的直径
Figure SMS_11
和第一数值孔径NA1确定第一等效曲率半径R，以及获取铌酸锂波导材料的第二数值孔径NA2，根据第二数值孔径NA2确定汇聚点的第二等效曲率半径r，以及根据第一等效曲率半径R和第二等效曲率半径r确定刻蚀圆环的刻蚀参数，并根据刻蚀参数对双端尾纤进行刻蚀，此时通过将双端尾纤进行均和铌酸锂波导材料的第二端面对准并熔接，减小了光纤截面面积，从而减少了反射面，降低了噪声。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法的步骤流程图。
图2是本发明提供的单端尾纤和双端尾纤与铌酸锂波导材料熔接的结构示意图。
附图标记：1.单端尾纤，2.单端尾纤的刻蚀圆环，3.铌酸锂波导材料，4.双端尾纤的刻蚀圆环，5.双端尾纤，6.铌酸锂波导材料的第一端面，7.铌酸锂波导材料的第二端面。
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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中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作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。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1－图2描述本发明的基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法包括以下步骤：
步骤S1，将光纤陀螺中波导的双端尾纤5的直径
Figure SMS_12
和第一数值孔径NA1确定第一等效曲率半径R。
具体而言，一种优选的方案，可根据公式（1）计算第一等效曲率半径R：
Figure SMS_13
。
步骤S2，获取铌酸锂波导材料3的第二数值孔径NA2，根据第二数值孔径NA2确定汇聚点的第二等效曲率半径r。
具体而言，一种优选的方案，可根据公式（2）计算第二等效曲率半径r：
Figure SMS_14
。
步骤S3，根据第一等效曲率半径R和第二等效曲率半径r确定刻蚀圆环的刻蚀参数，并根据刻蚀参数对双端尾纤5和单端尾纤1进行刻蚀。
具体而言，一种优选的方案，可根据公式（3）计算刻蚀圆环的圆环面积
Figure SMS_15
：
Figure SMS_16
。/>
其中，
Figure SMS_17
光路波长，/>
Figure SMS_18
表示每个相近波带的相位差。
具体而言，在步骤S3中，刻蚀圆环的刻蚀参数包括刻蚀圆环的刻蚀圈数
Figure SMS_19
，一种优选的方案，可根据公式（4）计算刻蚀圈数/>
Figure SMS_20
：
Figure SMS_21
。
具体而言，每一圈刻蚀的圆环面积
Figure SMS_22
需相等。
一种优选的方案，还包括步骤S4，将双端尾纤的刻蚀圆环4均和铌酸锂波导材料的第一端面6对准并熔接。
具体而言，步骤S4中，在进行熔接时，控制每熔接点的损耗小于或等于0.2Db。
一种优选的方案，还包括步骤S5，单端尾纤的刻蚀圆环2和铌酸锂波导材料的第二端面7对准并熔接，连接Y波导从而实现降低反向噪声的作用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，通过光纤陀螺中波导的双端尾纤的直径
Figure QLYQS_1
和第一数值孔径NA1确定第一等效曲率半径R；
步骤S2，获取铌酸锂波导材料的第二数值孔径NA2，根据所述第二数值孔径NA2确定汇聚点的第二等效曲率半径r；
步骤S3，根据所述第一等效曲率半径R和所述第二等效曲率半径r确定刻蚀圆环的刻蚀参数，并根据所述刻蚀参数对所述双端尾纤和单端尾纤进行刻蚀；
步骤S4，将所述双端尾纤的刻蚀圆环均和铌酸锂波导材料的第一端面对准并熔接；
所述步骤S1，根据公式（1）计算所述第一等效曲率半径R：
Figure QLYQS_2
（1）；
所述步骤S2，根据公式（2）计算所述第二等效曲率半径r：
Figure QLYQS_3
（2）；
所述步骤S3中，根据公式（3）计算所述刻蚀圆环的圆环面积
Figure QLYQS_4
：
Figure QLYQS_5
（3）；
其中，
Figure QLYQS_6
表示光路波长，/>
Figure QLYQS_7
表示每个相近波带的相位差；
在所述步骤S3中，所述刻蚀圆环的刻蚀参数包括刻蚀圆环的刻蚀圈数
Figure QLYQS_8
，根据公式（4）计算所述刻蚀圈数/>
Figure QLYQS_9
：
Figure QLYQS_10
（4）。
2.根据权利要求1所述的基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法，其特征在于，所述步骤S4中，在进行熔接时，控制每熔接点的损耗小于或等于0.2Db。
3.根据权利要求1所述的基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法，其特征在于，还包括步骤S5，所述单端尾纤的刻蚀圆环和铌酸锂波导材料的第二端面对准并熔接。
CN202310338086.8A 2023-03-31 2023-03-31 一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法 Active CN116045951B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310338086.8A CN116045951B (zh) 2023-03-31 2023-03-31 一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310338086.8A CN116045951B (zh) 2023-03-31 2023-03-31 一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116045951A CN116045951A (zh) 2023-05-02
CN116045951B true CN116045951B (zh) 2023-06-02

Family

ID=86129829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310338086.8A Active CN116045951B (zh) 2023-03-31 2023-03-31 一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116045951B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102645703A (zh) * 2012-04-10 2012-08-22 浙江大学 高偏振消光比的光学谐振腔
CN104931036A (zh) * 2015-07-08 2015-09-23 浙江大学 一种铌酸锂基混合集成光纤陀螺光学芯片
CN107748402A (zh) * 2017-10-16 2018-03-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 双盘光学回音壁模式铌酸锂微腔及其制备方法
CN112965272A (zh) * 2021-02-05 2021-06-15 中国电子科技集团公司第四十四研究所 单边输出的铌酸锂薄膜双y分支光波导相位调制器
CN115752420A (zh) * 2022-11-22 2023-03-07 深圳市天陆海导航设备技术有限责任公司 基于lnoi平台的集成光纤陀螺仪

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102645703A (zh) * 2012-04-10 2012-08-22 浙江大学 高偏振消光比的光学谐振腔
CN104931036A (zh) * 2015-07-08 2015-09-23 浙江大学 一种铌酸锂基混合集成光纤陀螺光学芯片
CN107748402A (zh) * 2017-10-16 2018-03-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 双盘光学回音壁模式铌酸锂微腔及其制备方法
CN112965272A (zh) * 2021-02-05 2021-06-15 中国电子科技集团公司第四十四研究所 单边输出的铌酸锂薄膜双y分支光波导相位调制器
CN115752420A (zh) * 2022-11-22 2023-03-07 深圳市天陆海导航设备技术有限责任公司 基于lnoi平台的集成光纤陀螺仪

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Investigation of plasma cladded optical fiber for dynamic manipulations of its propagation properties;A.K. Mishra等;Optik;第232卷;1-7 *
光纤通信与光纤传感中光的损耗与补偿;洪善建;湖南工程学院学报(自然科学版)(第04期);33-36 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116045951A (zh) 2023-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5426411B2 (ja) 実効面積が増大した単一モード光ファイバ
JP4080517B2 (ja) 光ファイバコリメータ系及び光ファイバコリメータアレイ系の製造方法
KR101811081B1 (ko) 광섬유 융착 접속 방법
CN112066973B (zh) 一种铌酸锂波导的集成光子晶体光纤陀螺
CN116045951B (zh) 一种基于刻蚀带状结构抑制光纤陀螺反向噪声的方法
JP6363703B2 (ja) 漏洩モードの影響を抑えた曲げに強い多モード光ファイバ
CN114527538A (zh) 一种具有模式选择结构的铌酸锂薄膜芯片
CN115824265A (zh) 降低光纤陀螺标度因数温度灵敏度的方法及光纤陀螺
CN105051583B (zh) 侧方射出装置
JP2003131050A (ja) 光ファイバ結合系
CN110426026B (zh) 一种基于狭缝波导和光子晶体光纤的全空气芯谐振陀螺
US20030185507A1 (en) Method of fabricating a wavelength division multiplexed (WDM) unit
CN211626505U (zh) 快速准确偏振对准装置
CN116007605B (zh) 一种干涉式集成光学陀螺及其光纤耦合方法
JP6918983B2 (ja) １０６０ｎｍ周辺で動作するように最適化されたマルチモード光ファイバ、および対応するマルチモード光学システム
CN111220183A (zh) 快速准确偏振对准装置及方法
KR102063326B1 (ko) 상용 멀티모드파이버를 사용한 빔 커넥터
CN116046028B (zh) 一种光纤陀螺环圈的制造方法
JP3820802B2 (ja) 光送信器
CN111458797A (zh) 一种微管回音壁模式耦合装置及其制作方法
JP2005031477A (ja) レンズ付光ファイバ
CN117572560B (zh) 一种中红外波段低损耗抗弯曲的空芯反谐振光纤
CN218298568U (zh) 锥形模场渐变光纤
JP2000028852A (ja) 偏光面保存ファイバ、ｌｄモジュール及びその組立方法
JP2000171665A (ja) Ｌｄモジュール

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant