CN213021611U - 一种光电隔离的一体式闭环光纤陀螺 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，在结构紧凑、体积小型的一体式基础上，实现光纤环路磁屏蔽隔离并与发热器件分离。本实用新型的光纤陀螺，采用光电一体式设计即圆筒型外壳内部有隔离光纤环和电路的隔离层，光路部分和电路部分分别从圆筒型外壳两端装入，降低光路部分和电路部分相互干扰；采用260m光纤环，设计紧凑合理的陀螺内、外部空间布局，实现光纤环路磁屏蔽隔离并与发热器件分离，降低温度分布不均匀、地磁和电子电路干扰引起的非互易性相移对陀螺精度的影响。对光纤环采用磁屏蔽技术，以屏蔽地磁干扰和电路电子干扰。
Description
技术领域
本实用新型属于光纤陀螺技术领域，具体涉及一种光电隔离的一体式闭环光纤陀螺。
背景技术
光纤陀螺是通过检测由Sagnac效应引起的双光束干涉信号的相位差获得角速度信息，与传统机电陀螺相比，光纤陀螺具有动态范围大、抗环境干扰能力强、寿命长、体积小、成本低等特点，广泛应用于军事和民用等领域。
在某些特殊应用领域，如航空导弹和火箭弹等的导航控制中，陀螺的体积和重量将受到严重限制，需选用具有特定精度和体积的光纤陀螺测量载体角速度。此外，光纤陀螺敏感器件光纤环受温度、地磁干扰影响较大，干扰产生的非互易相移将引起大的偏置误差从而影响陀螺精度，因此，对光纤环施加磁屏蔽技术并与发热器件进行物理隔离的基础上缩小光纤陀螺占用的空间体积，已成为光纤陀螺技术发展的一个重要方向。
但是现有的光电分离的光纤陀螺的尺寸较大，不能实现光电隔离的一体式闭环，无法适用在航空导弹和火箭弹等的导航控制中。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，在结构紧凑、体积小型的一体式基础上，实现光纤环路磁屏蔽隔离并与发热器件分离。
为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：
本实用新型的一种光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，包括光纤环组件、支架组件、电路板组件、顶盖以及底盖，所述光纤环组件包括圆筒型外壳以及光纤环；其中，圆筒型外壳内部设有隔层以及隔层环形槽，光纤环底面胶粘在所述隔层环形槽内；
所述支架组件固定在所述隔层上，所述支架组件包括圆形支架、Y波导、光电探测器、SLD光源以及耦合器；其中，光电探测器和SLD光源固定于圆形支架的上端面，Y波导和耦合器固定于圆形支架的下端面；
所述电路板组件包括光源板以及主板，二者通过电木垫圈隔开；
顶盖固定于圆筒型外壳的上端，底盖固定在圆形支架上。
其中，所述圆形支架上设有位置相对分布的弧形光纤出纤口和圆形电线出线孔；
光电探测器与SLD光源的光纤尾纤穿过所述出纤口与Y波导、耦合器以及光纤环的光纤尾纤相连并盘绕固定在光纤环的上表面；
所述Y波导的引脚引线穿过圆形支架的出线孔与主板相连，光电探测器与SLD光源的引脚引线分别与光源板以及主板相连，主板上陀螺信号输出引线穿过顶盖的出线口与外部载体相连。
其中，圆筒型外壳、圆形支架以及底盖均采用磁屏蔽材料。
其中，所述磁屏蔽材料为坡莫合金。
其中，所述支架组件通过螺钉固定在所述隔层上。
其中，所述顶盖通过螺钉固定于圆筒型外壳的上端。
其中，所述底盖通过螺钉固定在在圆形支架上。
其中，所述光纤环为保偏光纤环，长度为260m。
其中，所述光纤环底面通过环氧胶胶粘在隔层环形槽内。
有益效果：
本实用新型的光纤陀螺，采用光电一体式设计即圆筒型外壳内部有隔离光纤环和电路的隔离层，光路部分和电路部分分别从圆筒型外壳两端装入，降低光路部分和电路部分相互干扰；采用260m光纤环，设计紧凑合理的陀螺内、外部空间布局，实现光纤环路磁屏蔽隔离并与发热器件分离，降低温度分布不均匀、地磁和电子电路干扰引起的非互易性相移对陀螺精度的影响。
对光纤环采用磁屏蔽技术，以屏蔽地磁干扰和电路电子干扰。
附图说明
图1为本实用新型陀螺外观图；
图2为本实用新型陀螺结构剖面视图；
图3为本实用新型陀螺去掉顶盖、底盖、电路组件后的俯视和仰视示意图。
其中，1-圆筒型外壳，2-光纤环，3-圆形支架，4-Y波导，5-光电探测器，6-SLD光源，7-耦合器，8-底盖，9-光源板，10-电木垫圈，11-主板，12-顶盖。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
本实用新型采用光电一体式设计即对光纤环采用磁屏蔽技术，以屏蔽地磁干扰和电路电子干扰。整体如图1所示，具体结构如图2所示，包括光纤环组件、圆形支架组件、电路板组件、顶盖12以及底盖8；其中，光纤环组件包括圆筒型外壳1、260m保偏光纤环2，保偏光纤环2底面通过环氧胶胶粘在圆筒型外壳1内部隔层环形槽内；圆形支架组件包括圆形支架3、Y波导4、光电探测器5、SLD光源6、耦合器7，光电探测器5、SLD光源6与Y波导4、耦合器7分别固定于圆形支架3的上下两端面，圆形支架组件通过螺钉固定在圆筒型外壳1内部隔层上；电路板组件包括光源板9和主板11，二者通过电木垫圈10隔开；顶盖12通过螺钉固定于圆筒型外壳1的上端，底盖8通过螺钉固定在圆形支架3上；圆筒型外壳1、圆形支架3以及底盖8均采用磁屏蔽材料(本实施例采用坡莫合金)以对光纤环进行电磁和地磁屏蔽。
如图3所示，圆形支架组件中圆形支架3有位置相对分布的弧形光纤出纤口和圆形电线出线孔，光电探测器5与SLD光源6的光纤尾纤穿过圆形支架3的出纤口与Y波导4、耦合器7、光纤环2的光纤尾纤相连并盘绕紫外固定在光纤环2的上表面；圆形支架组件中Y波导4的引脚引线穿过圆形支架3的出线孔与主板相连，光电探测器5与SLD光源6的引脚引线分别与光源板9、主板11相连，主板上陀螺信号输出引线穿过顶盖12的出线口与外部载体相连。
本实施例中，光纤陀螺整体尺寸为50×50×30(mm)，通过光学器件紧凑合理布局和简化结构实现光纤环路磁屏蔽隔离并与发热器件分离，降低温度分布不均匀、地磁和电子电路干扰引起的非互易性相移对陀螺精度的影响，最终获得不大于0.4°/h(1σ)的零偏稳定。
综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，包括光纤环组件、支架组件、电路板组件、顶盖(12)以及底盖(8)，其特征在于，所述光纤环组件包括圆筒型外壳(1)以及光纤环(2)；其中，圆筒型外壳(1)内部设有隔层以及隔层环形槽，光纤环(2)底面胶粘在所述隔层环形槽内；
所述支架组件固定在所述隔层上，所述支架组件包括圆形支架(3)、Y波导(4)、光电探测器(5)、SLD光源(6)以及耦合器(7)；其中，光电探测器(5)和SLD光源(6)固定于圆形支架(3)的上端面，Y波导(4)和耦合器(7)固定于圆形支架(3)的下端面；
所述电路板组件包括光源板(9)以及主板(11)，二者通过电木垫圈(10)隔开；
顶盖(12)固定于圆筒型外壳(1)的上端，底盖(8)固定在圆形支架(3)上。
2.根据权利要求1所述的光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，其特征在于，所述圆形支架(3)上设有位置相对分布的弧形光纤出纤口和圆形电线出线孔；
光电探测器(5)与SLD光源(6)的光纤尾纤穿过所述出纤口与Y波导(4)、耦合器(7)以及光纤环(2)的光纤尾纤相连并盘绕固定在光纤环(2)的上表面；
所述Y波导(4)的引脚引线穿过圆形支架(3)的出线孔与主板(11)相连，光电探测器(5)与SLD光源(6)的引脚引线分别与光源板(9)以及主板(11)相连，主板(11)上陀螺信号输出引线穿过顶盖(12)的出线口与外部载体相连。
3.如权利要求1所述的光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，其特征在于，圆筒型外壳(1)、圆形支架(3)以及底盖(8)均采用磁屏蔽材料。
4.如权利要求3所述的光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，其特征在于，所述磁屏蔽材料为坡莫合金。
5.如权利要求1所述的光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，其特征在于，所述支架组件通过螺钉固定在所述隔层上。
6.如权利要求1所述的光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，其特征在于，所述顶盖(12)通过螺钉固定于圆筒型外壳(1)的上端。
7.如权利要求1所述的光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，其特征在于，所述底盖(8)通过螺钉固定在圆形支架(3)上。
8.如权利要求1所述的光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，其特征在于，所述光纤环(2)为保偏光纤环，长度为260m。
9.如权利要求1所述的光电隔离的一体式闭环光纤陀螺，其特征在于，所述光纤环(2)底面通过环氧胶胶粘在隔层环形槽内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021854593.5U CN213021611U (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 一种光电隔离的一体式闭环光纤陀螺 |
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| CN202021854593.5U CN213021611U (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 一种光电隔离的一体式闭环光纤陀螺 |
Publications (1)
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ID=75473401
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213021611U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114264295A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-04-01 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种利于光纤尾纤布置的小型双轴光纤陀螺仪 |
| CN115290062A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-11-04 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一体化小型光纤陀螺仪 |
| CN116026309A (zh) * | 2023-03-30 | 2023-04-28 | 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 | 一种共形式光纤陀螺设备及其制造方法 |
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2020
- 2020-08-31 CN CN202021854593.5U patent/CN213021611U/zh active Active
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| CN115290062B (zh) * | 2022-07-05 | 2024-04-02 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一体化小型光纤陀螺仪 |
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