一种能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光纤陀螺，具体是指一种能够降低磁场灵敏度的保偏光纤陀螺， 属于光学传感领域中的干涉式光纤陀螺技术。
【背景技术】
[0002] 干涉式光纤陀螺包括消偏型和保偏型这两类。其中，消偏光纤陀螺的出现是为了 降低其所采用的光纤线圈的成本，但在同等光纤长度条件下，消偏光纤陀螺的精度难以达 到采用保偏光纤线圈的保偏光纤陀螺的精度，并且随着保偏光纤的成本逐渐降低，消偏光 纤陀螺在成本方面的优势已经不明显。
[0003] 而保偏光纤陀螺的选择在很大程度上解决了光纤陀螺的信号衰减和非互易性偏 振误差问题，并成为目前中、高精度光纤陀螺的最佳选择方案。但保偏光纤拉制过程中的纤 芯椭圆度，弯曲，扭曲，线圈绕制等产生的应力双折射，使保偏光纤无法完全保持输入光的 线偏振态，产生偏振串扰误差和由磁光法拉第效应带来的误差。
[0004] 保偏光纤陀螺中的偏振误差分为振幅型和强度型，振幅型偏振误差与偏振器的振 幅抑制比成正比，强度型偏振误差与偏振器的强度抑制比成正比，所以目前提高保偏光纤 陀螺中集成光波导的强度抑制比是减小偏振串扰误差的直接有效手段。光纤拉制及光纤 线圈绕制的非理想带来光纤双折射变化，扭转，应力，这些都会在光纤线圈的非对称点上产 生等效的偏振延时器件，法拉第效应就会使顺时针和逆时针光之间出现相位差，引起光纤 陀螺的输出飘移。所以采用保偏光纤虽然限制了偏振面的旋转，可以抑制法拉第飘移，但是 光纤双折射等带来的残余磁光和法拉第效应带来的误差仍会影响中、高精度光纤陀螺的精 度。
[0005] 上述所提到的问题在以下相关报告中都有涉及：
[0006] 1、光纤陀螺磁敏感性的试验研宄，王夏宵，宋凝芳，张春熹，马宗峰，北京航空航天 大学学报，VoL 31，No. 10, 2005 ;
[0007] 2、干涉型光纤陀螺中磁光Faraday效应的研宄，李坚，宁提纲，延风平，光电子激 光，Vol. 8, No. 4, 2007 ;
[0008] 3、光纤陀螺在直流及交变磁场中的磁敏感性研宄，谭曦，刘军，殷建玲，余伟涛，中 国激光，Vol. 39, No. 9, 2012。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其对法拉第效应的抑 制有了很大的提高，能明显改善光纤陀螺的零偏性能，以及法拉第效应对光纤陀螺的标度 因子线性度的影响；且无需采用防磁材料，减低了光纤陀螺的重量、体积和生产成本。
[0010] 为实现上述目的，本发明提供一种能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其包含：光 源；探测器；耦合器，其与光源的输出光纤连接形成耦合器的输出光纤，该耦合器还与探测 器的尾纤相连接；Y波导调制器，其与所述的耦合器相连接，将耦合器的输出光纤对称分 束，形成Y波导调制器的第一尾纤和第二尾纤；保偏光纤线圈，采用保偏光纤绕制，其与所 述的Y波导调制器相连接，将Y波导调制器的第一尾纤和第二尾纤分别与其两个输入熔接 点交叉対轴熔接。
[0011] 所述的光源采用SLD宽带光源或ASE光源。
[0012] 所述的探测器的尾纤为保偏光纤或单模光纤。
[0013] 所述的耦合器为保偏耦合器或单模耦合器。
[0014] 所述的Y波导调制器的第一尾纤和第二尾纤均为保偏光纤。
[0015] 所述的Y波导调制器的第一尾纤与保偏光纤线圈的其中一个熔接点处的第一对 轴熔接角度，且该第一对轴熔接角度Θ 1的误差需在土Γ以内，即该第一对轴 熔接角度范围在44°~46°之间。
[0016] 所述的Y波导调制器的第二尾纤与保偏光纤线圈的另外一个熔接点处的第二对 轴熔接角度9 2为45°，且该第二对轴熔接角度Θ 2的误差需在土Γ以内，即该第二对轴 熔接角度92的范围在44°~46°之间。
[0017] 综上所述，本发明所提供的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，采用了 Y波导调制 器4与保偏光纤线圈之间45°交叉对轴熔接耦合的方式，从机理上改进了现有的保偏光纤 陀螺抗磁场干扰能力的不足。
[0018] 本发明所提供的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，不仅具有现有保偏光纤陀螺的 优点，包括能够解决光纤陀螺的信号衰减、非互易性误差、零位飘移等；并且还具有以下独 特的显著效果：1)对法拉第效应的抑制有了很大的提高，明显降低了光纤陀螺的磁场灵敏 度，改善了光纤陀螺的零偏性能，以及法拉第效应对光纤陀螺的标度因子线性度的影响； 2)与现有的保偏光纤陀螺降低磁场灵敏度的方式不同，本发明使得光纤陀螺不需要采用防 磁材料就可以大大降低光纤陀螺的磁场灵敏度，减低了光纤陀螺的重量、体积和生产成本， 同时减少了相应的防磁材料装配工步和质量控制环节，降低了质量控制风险。因此本发明 的实施，能够有效改善光纤陀螺的磁场特性，同时使得光纤陀螺满足了向着小型化、降低成 本、质量控制、高精度发展的需求。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明中的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺的结构示意图；
[0020] 图2为本发明中的法拉第误差相位与磁场方向角的关系图；
[0021] 图3为本发明中的不同光纤线圈长度和直径的光纤陀螺的法拉第误差相位图。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合图1~图3,详细说明本发明的一个优选实施例。
[0023] 如图1所示，本发明提供的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其包含：光源1 ;探测 器2 ;親合器3,其与光源1的输出光纤11连接形成親合器3的输出光纤31，该親合器3还 与探测器2的尾纤21相连接，探测器2探测经过耦合器3到达探测器2的输出光；Y波导 调制器4,其与所述的耦合器3相连接，将耦合器3的输出光纤31对称分束，形成Y波导调 制器4的第一尾纤41和第二尾纤42 ;保偏光纤线圈5,采用保偏光纤绕制，其与所述的Y波 导调制器4相连接，将Y波导调制器4的第一尾纤41和第二尾纤42分别与其两个输入熔 接点交叉対轴熔接。
[0024] 所述的光源1采用SLD (超辐射发光二极管）宽带光源或ASE (放大自发辐射）光 源。
[0025] 所述的探测器2的尾纤21为保偏光纤或单模光纤。
[0026] 所述的耦合器3为保偏耦合器或单模耦合器。
[0027] 所述的Y波导调制器4可采用MIOC多功能集成光波导调制器。
[0028] 所述的Y波导调制器4的第一尾纤41和第二尾纤42均为保偏光纤。
[0029] 所述的Y波导调制器4的第一尾纤41与保偏光纤线圈5的其中一个熔接点处的 第一对轴熔接角度，且该第一对轴熔接角度Θ 1的误差需在土Γ以内，即该第 一对轴熔接角度范围在44°~46°之间。
[0030] 所述的Y波导调制器4的第二尾纤42与保偏光纤线圈5的另外一个熔接点处的 第二对轴熔接角度9 2为45°，且该第二对轴熔接角度Θ 2的误差需在土Γ以内，即该第 二对轴熔接角度92的范围在44°~46°之间。
[0031] 在本发明所提供的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺中，对于保偏光纤线圈5的每 一段光纤，具有相同的扭转变化率时，如图2所示，其给出了对地磁场的光纤陀螺法拉第误 差相位与磁场方向角的关系，当磁场沿着扭曲的保偏光纤线圈均勾分布时，X偏振与Y偏振 的法拉第误差相位是大小近似相等且符号相反的。另外，保偏光纤陀螺使用的是宽带光源， 所以X偏振光与Y偏振光是强度相加的。Y波导调制器4的第一尾纤41和第二尾纤42的 输出光波幅值分别是E。和E则光在进入保偏光纤，再由保偏光纤中X偏振光与Y偏振光 在Y波导偏振轴方向上的分量输出幅值为：
【主权项】
1. 一种能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其特征在于，包含： 光源（1); 探测器（2); 親合器（3)，其与光源（1)的输出光纤（11)连接形成親合器（3)的输出光纤（31)，该親 合器（3)还与探测器（2)的尾纤（21)相连接； Y波导调制器（4)，其与所述的耦合器（3)相连接，将耦合器（3)的输出光纤（31)对称 分束，形成Y波导调制器（4)的第一尾纤（41)和第二尾纤（42); 保偏光纤线圈（5)，采用保偏光纤绕制，其与所述的Y波导调制器（4)相连接，将Y波导 调制器（4)的第一尾纤（41)和第二尾纤（42)分别与其两个输入熔接点交叉対轴熔接。
2. 如权利要求1所述的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其特征在于，所述的光源 (1) 采用SLD宽带光源或ASE光源。
3. 如权利要求1所述的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其特征在于，所述的探测器 (2) 的尾纤（21)为保偏光纤或单模光纤。
4. 如权利要求1所述的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其特征在于，所述的耦合器 (3) 为保偏耦合器或单模耦合器。
5. 如权利要求1所述的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其特征在于，所述的Y波导 调制器（4)的第一尾纤（41)和第二尾纤（42)均为保偏光纤。
6. 如权利要求5所述的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其特征在于，所述的Y波导 调制器（4)的第一尾纤（41)与保偏光纤线圈（5)的其中一个熔接点处的第一对轴熔接角度 ，且该第一对轴熔接角度0 1的误差需在±1°以内，即该第一对轴熔接角度0 1 的范围在44°~46°之间。
7. 如权利要求5所述的能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其特征在于，所述的Y波导 调制器（4)的第二尾纤（42)与保偏光纤线圈（5)的另外一个熔接点处的第二对轴熔接角度 0 2为45°，且该第二对轴熔接角度0 2的误差需在±1°以内，即该第二对轴熔接角度0 2 的范围在44°~46°之间。
【专利摘要】本发明涉及一种能够降低磁场灵敏度的光纤陀螺，其包含：光源；探测器；耦合器，其与光源的输出光纤连接形成耦合器的输出光纤，该耦合器还与探测器的尾纤相连接；Y波导调制器，其与所述的耦合器相连接，将耦合器的输出光纤对称分束，形成Y波导调制器的第一尾纤和第二尾纤；保偏光纤线圈，采用保偏光纤绕制，其与所述的Y波导调制器相连接，将Y波导调制器的第一尾纤和第二尾纤分别与其两个输入熔接点交叉対轴熔接。本发明对法拉第效应的抑制有了很大的提高，能明显改善光纤陀螺的零偏性能，以及法拉第效应对光纤陀螺的标度因子线性度的影响；且无需采用防磁材料，减低了光纤陀螺的重量、体积和生产成本。
【IPC分类】G01C19-72
【公开号】CN104729495
【申请号】CN201510158135
【发明人】傅长松, 姜辉, 朱一, 陈茵
【申请人】上海新跃仪表厂
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月3日