光纤环

摘要： 在光纤陀螺光路结构中,Y波导与光纤环通过尾纤熔接形成闭合回路来敏感相对惯性空间的转动信息,而熔接点处引入的非互易相位差会制约高精度光纤陀螺检测精度,还会降低陀螺的环境适应性和长期可靠性。在某项目支持下,对Y波导与光纤环进行了直接耦合工艺处理,并将该模块应用到高精度光纤陀螺光路结构中。测试表明,在保证陀螺光路、电路、软件状态相同的情况下,直接耦合模块陀螺性能满足总体要求。

摘要： 为研究航天器姿态机动时瞬变加速度场下陀螺光纤环的形变机理,通过有限元分析,进行了陀螺光纤环瞬态响应分析。根据光纤环组件各部分材料和结构参数建立光纤环组件的有限元模型,施加最大值为10 g的瞬变加速度激励信号,进行了光纤环组件的瞬态响应分析,并选取光纤环组件各部分的关键节点,根据计算结果得出节点位移动态响应。分析结果表明,光纤环在大机动过程中易产生小幅震荡,在+X向10 g的加速度激励下,光纤环位移振荡最大振幅可达2.57×10^(-2) mm,对陀螺测量精度有显著影响。

摘要： 针对光纤环的热致非互易误差的补偿方法进行研究,并通过仿真分析与实验验证,证明了某种光纤环尾纤长度与光纤环热致非互易误差之间的关系。根据等效介质理论和Mohr理论,建立了光纤环热致非互易相位误差仿真分析模型,并利用该模型计算了不同温度环境条件下,某类型光纤环顺逆时针方向光纤长度发生变化时,陀螺仪输出的全温零位漂移的变化量。仿真及实验结果表明,在1°C/min温变速率条件下,总长约800m的光纤环圈顺逆时针方向光纤长度相差约0.5m时,光纤环全温零位漂移量缩小了0.4(°)/h。研究结果得出了针对此类型的光纤环,当光纤环尾纤每减少0.5m,其热致非互易相位误差减小0.4(°)/h的规律。该项研究成果为后续优化光纤环的全温精度奠定了基础。

摘要： 针对光纤陀螺惯性导航装置启动过程中非稳态温度场对光纤环性能的影响,构建了以四极对称绕法为基础的热漂移误差模型,理论分析了缓变温度条件下Shupe效应和热应力对零偏误差的影响,讨论了光纤环每层匝数与热效应误差的关系。提出了一种简单高效的光纤环温度性能评价试验方法,试验证明该方法具有较好的评估准确性。

摘要： 为了提高光纤环绕制图像的分辨率并减轻深度学习模型带来的内存和计算开销,提出了一种能够同时提取梯度信息和图像信息的双分支网络,利用轻量级残差块快速轻量的优势来提取网络路径中的图像特征,还引入了多阶段残差特征迁移机制。在梯度信息和特征迁移的共同作用下,网络可以保留丰富的几何结构信息,使重构图像的边缘细节更加清晰。实验结果表明,该模型以较少的参数和0.018 s的运行时间实现了优越的性能,在2^(×)、3^(×)和4^(×)的比例因子下,峰值信噪比分别为44.08 dB、41.35 dB和38.97 dB,结构相似性指数分别为0.985 8、0.979 3和0.976 9,均优于其他现有方法,为后续的光纤环质量检测提供了强有力的保障。

摘要： 阐述光纤陀螺作为一种全固态、高精度角速率传感器件,基于光子晶体光纤磁、热和空间辐照不敏感性等特点,研制实芯保偏光子晶体光纤陀螺。详细分析实芯保偏光子晶体光纤与普通保偏光纤的对轴熔接和实芯保偏光子晶体光纤环的四极对称绕制以及陀螺整机的设计与测试。实验测试的结果表明,保偏实芯光子晶体光纤适合小型化光纤陀螺研制,全温零偏及其稳定性好。

摘要： 通过航天器大机动时直线加速场下陀螺光纤环的有限元分析,得出光纤环在加速场下的形变机理.基于各向异性复合材料理论,采用细观力学有限元方法,对光纤环代表性体积单元施加周期边界条件,分析得出光纤环的等效材料参数.再利用有限元程序ANSYS建立光纤环组件的空间有限元模型,施加加速度场,并建立接触单元分析形变过程中的结构接触耦合影响.分析结果表明:在加速场的作用下,光纤环形变的主要原因包括光纤环组件中的U型槽和顶盖形变后与光纤环的接触耦合作用,以及U型槽和顶盖结构的形变引起光纤环和光纤环本体结构的形变.

摘要： 通过有限元仿真分析了光纤陀螺内部热源和外部热源激励下的温升和轴向、径向、周向的温度梯度,分析表明轴向温度梯度最大.基于光纤陀螺Shupe效应,使用ANSYS有限元分析软件建立温度模型对光纤陀螺脱骨架光纤环进行了仿真分析,分析了光纤环内部热源、外部热源导致的温度漂移误差,分析表明只有内部热源的情况下主要影响光纤陀螺启动性能,随时间变化的外部热源是光纤环温度误差主要来源,主要影响光纤陀螺的全温度范围零偏极差.分析了非均匀热场施加到光纤环圆周上距光纤环中点不同位置的温度误差,以及光纤环外部介质不同热导率和不同隔热层厚度对光纤环温度性能的影响,分析表明热源越靠近光纤环中心、脱骨架光纤环外部介质材料热导率越低、缓冲层越厚,光纤环的温度误差越小.采用热场基于光纤环中心对称设计、采用低热导率介质材料和较厚隔热层可以显著降低脱骨架光纤环温度误差.结果对于优化光纤陀螺结构设计,改善内部热场分布,提高光纤陀螺精度和环境适应性具有重要意义.

摘要： 为解决当前低温声发射检测技术无法对声发射信号进行时差定位的问题,介绍了一种光纤环声发射检测技术.通过理论分析初步构建了光纤环声发射传感器的理论模型,基于光纤马赫-曾德干涉原理搭建了四通道光纤环声发射传感器样机,开展了低温钛合金气瓶液氮环境下的平面定位和声发射检测灵敏度初步测试.试验结果表明,研制的光纤环声发射传感器能够在低温环境下直接耦合气瓶进行声发射信号采集与定位,信号采集灵敏度不低于90 dB,四通道平面定位偏差最大不超过最大传感器间距的8％,为后续光纤环声发射检测技术的工程化应用奠定了一定基础.

摘要： 针对变温环境下光纤环互易性发生变化,造成光纤陀螺零偏发生漂移,从而影响工程应用精度的问题,提出了一种利用光纤环内部不同四极间温度误差相互抵消,以此提升其温度性能的混合四极对称绕制方法.首先,对光纤环进行以匝为单位的离散量化分析,获得了正负四极对称绕制的温度误差特征.其次,对几种不同绕法进行了实验测试,通过光纤环温度输出曲线与温度变化率的相关性对比分析,验证了在所提绕法中存在一种或几种最优绕法,利用该方法绕制的光纤环温度误差显著减小.最后,以仿真分析、实验修正获得的两种绕法和十六极对称绕法各绕制5只光纤环,并分别进行温度性能测试,结果显示采用混合四极对称绕制的光纤环温度性能明显较好,与十六极对称绕法相比经实验修正后的混合四极对称绕法能使光纤环温度性能提升41％.实验结果表明:所提光纤环绕法能有效提升光纤环温度性能,对工程应用具有重要的指导意义.

摘要： 光纤环是光纤陀螺的传感核心，如何绕制高质量的光纤环，对光纤陀螺的研制十分重要。光纤的一些物理参数和光纤环的性能因素在环境影响下会发生变化，影响光纤陀螺的精度。本文通过理论分析和实践研究，摸索出了一套光纤陀螺光纤环绕制工艺和环境应力筛选（简称环筛）工艺，提高了光纤陀螺精度；经实践证明该工艺方法效果良好。

摘要： 本文首先介绍了全相参技术在现代机载脉冲多普勒雷达中的应用,讨论了几种实现杂波抑制的延时线的特点,分析了机载雷达回波频谱中的固定目标回波和运动目标回波的特点,从时域和频域两方面解释了杂波对消实现抑制杂波和提取运动目标的原理。然后介绍了国外用光纤环实现信号复制的研究、试验情况,接着给出了一个基于目前技术水平的用光纤环实现的杂波一次对消的构架,详细阐述了用光纤环实现杂波一次对消的工作原理、各个组成部分的功能,并展望了光纤环的应用前景。

摘要： 本文提出了一种基于光纤腔衰荡技术的分布式光纤传感器结构。通过光纤分路器将一束脉冲激光分为多束，经由多个光 纤延迟线将其分别耦合进相应的内部接有光纤传感元件的光纤环中，通过测量外界物理量作用前后各脉冲激光在相应光纤环内的衰荡时间的变化，间接得到各光纤传感元件所感知的作用量，实现分布式光纤传感。可采用两种结构对脉冲激光进行分束，其一是利用一波分复用器对波长进行分束；其二是利用数目与光纤环相等的多个光纤耦合器对强度进行分束。初步的实 验结果表明，该技术可用于分布式光纤传感。

摘要： 基于光纤陀螺中光纤环热非互易特点并结合热传导规律,推导出了一个简单且通用的热非互易误差模型,这是一个有延时的一阶温度响应模型.用一种带延时的平滑处理技术将模型数字化并对一种开环全保偏光纤陀螺进行了实验研究,结果使由热引入的零位漂移降到原来的18.2﹪.

摘要： 介绍了一种利用光纤环作为传感元件的光纤力值测量系统，该系统根据强度调制理论、采用双光路、单电路结构，以提高其测量准确度。测量范围可根据需要调节。结构简单，使用方便，具有较大的应用前景。

摘要： 本发明涉及一种用于光纤陀螺光纤环的绕环、脱环夹具。大、小半圆环分别通过小螺钉与左、右遮孔板固定，并有阶梯定位，形成光纤环槽，大、小半圆环分别通过大螺钉与左、右固定座固定，左、右固定座同轴，左、右固定座上分别有左、右轴孔，左、右固定座分别通过左、右轴孔与绕环机相连。它可以很便利的将光纤环进行绕环、脱环工作，保证了光纤环无损，提高了光纤环的精度。

摘要： 本发明公开了一种光纤陀螺用抗弯抗扭光纤，其为螺旋高双折射保偏光纤，在光纤横截面内，光纤的双折射取向沿光纤轴向方向呈周期性螺旋分布的方式变化，光纤的螺旋双折射结构的螺距是对应的非螺旋高双折射线保偏光纤的线偏振拍长的至少10倍。本发明还提供使用该光纤的传感光纤环和光纤陀螺。以熊猫光纤为例，本发明的光纤在未弯曲状态下两个应力区的位置是互相交替的，而在弯曲状态下两个应力区在光纤被弯曲的圆弧內缘和外缘也是互相交替变化的，因而实际光纤的弯曲效应被全部抵消了，且光纤随机扭转产生的圆双折射特性远远小于光纤本身螺旋结构产生的固有圆双折射特性，确保了其具有稳定的温度特性和抗弯抗扭的特性。

摘要： 本发明光纤陀螺技术领域，具体涉及一种四环设计光纤陀螺用光纤环制备方法。通过将光纤标为等份四段，分别用中点两侧的四分之一长度的光纤按顺、逆时针方向绕制两个小环，剩余两段四分之一长度光纤绕制两个大环，将两个小环通过过纤豁口放入封装骨架上下对称的内环隔热腔中，将两个大环轴向交叉，通过过纤豁口放入骨架上下对称的外环隔热腔中，用胶对四个隔热腔中的光纤环及过纤豁口进行灌封，最后用螺丝将上下壳盖固定。本发明绕制及封装工艺简单，能保证光纤环无焊点且光纤中点两侧对称位置光纤具有温度对称性。

摘要： 本发明提供一种用于光纤陀螺的光纤环，包括由内向外依次设置的光纤敏感环、磁屏蔽膜、蓄热层、磁屏蔽罩、隔热层；磁屏蔽罩包括磁屏蔽座和盖合在磁屏蔽座上的磁屏蔽盖；磁屏蔽罩为密闭结构，光纤敏感环的尾纤依次穿过磁屏蔽膜、磁屏蔽罩之后与光纤陀螺系统的Y波导尾纤连接；蓄热层由蓄热材料构成。本发明还提供一种光纤环加工方法。本发明通过光纤敏感环绕制方法及结构上蓄热层、隔热层的采用，减小温度对光纤敏感环的影响，提高陀螺温度性能。磁屏蔽膜和磁屏蔽罩相结合构成双层磁屏蔽结构，有效降低外界磁场对光纤敏感环的影响，提高光纤环温度、磁场的环境适应性。

摘要： 一种减小光纤陀螺偏振误差的光纤环骨架，包括绝缘的骨架本体，骨架本体的侧壁内侧沿径向设有一对凹凸相反的定位槽，定位槽为角度(10±2)°的扇形区域，定位槽的深度与光纤直径相同；骨架本体的侧壁设有出纤槽，出纤槽的宽度与光纤直径相同。光纤环骨架绕制光纤环圈的方法，包括如下步骤：1)准备足够长度的光纤并留足尾纤，在光纤上依照光纤长度作出两个端点及其中点的标记；2)准备约绕制2层所需光纤，按正交绕法绕制打底层；3)将光纤紧贴骨架本体右壁内侧，按正交绕法绕制光纤，直至各自终点；4)将尾纤固定在骨架本体上；5)后期固化处理。本发明的有益效果：有效减小了偏振交叉耦合，降低偏振误差，对称性更好。

摘要： 本发明公开了一种多光纤环串联的单轴光纤陀螺仪及多光纤环串联方法，通过将两个或两个以上光纤环串联组成光纤陀螺的一个敏感轴，同时按照特定的顺序和方法采用一根完整的光纤完成多个光纤环的绕制，保证光纤陀螺的互易性要求并不增加额外的熔接点，使光纤陀螺更灵活地适应应用系统的安装要求。

摘要： 本发明涉及一种用于光纤陀螺光纤环的绕环、脱环夹具。大、小半圆环分别通过小螺钉与左、右遮孔板固定，并有阶梯定位，形成光纤环槽，大、小半圆环分别通过大螺钉与左、右固定座固定，左、右固定座同轴，左、右固定座上分别有左、右轴孔，左、右固定座分别通过左、右轴孔与绕环机相连。它可以很便利的将光纤环进行绕环、脱环工作，保证了光纤环无损，提高了光纤环的精度。

摘要： 本发明公开了一种光纤陀螺用抗弯抗扭光纤，其为螺旋高双折射保偏光纤，在光纤横截面内，光纤的双折射取向沿光纤轴向方向呈周期性螺旋分布的方式变化，光纤的螺旋双折射结构的螺距是对应的非螺旋高双折射线保偏光纤的线偏振拍长的至少10倍。本发明还提供使用该光纤的传感光纤环和光纤陀螺。以熊猫光纤为例，本发明的光纤在未弯曲状态下两个应力区的位置是互相交替的，而在弯曲状态下两个应力区在光纤被弯曲的圆弧內缘和外缘也是互相交替变化的，因而实际光纤的弯曲效应被全部抵消了，且光纤随机扭转产生的圆双折射特性远远小于光纤本身螺旋结构产生的固有圆双折射特性，确保了其具有稳定的温度特性和抗弯抗扭的特性。

摘要： 本发明涉及光纤陀螺，具体涉及一种基于石墨烯的光纤环温度性能改进方法及光纤环，用于解决由于石墨烯体积占比过高导致无法提升光纤环绕环胶导热系数的问题。该基于石墨烯的光纤环温度性能改进方法采用具有高导热系数的石墨烯导热膜作为导热层加入光纤环中，有效提高光纤环导热系数，降低光纤层之间的温度梯度，提高光纤环的温度性能，该方法相较于在光纤环绕环胶中掺杂石墨烯，操作更加简便，且石墨烯导热膜厚度更易控制。同时，本发明还提供一种基于石墨烯的光纤环。

摘要： 本发明涉及一种可精确控制光纤环变匝区的光纤绕环方法，其通过绕环装置实现，该绕环装置包括绕环工装、B盘导纤轮和A盘导纤轮，且所述绕环装置具有以绕环装置径向方向设置的光纤绕环拟定标准线，所述B盘导纤轮和A盘导纤轮均可移动，且B盘导纤轮和A盘导纤轮移动方向与所述光纤绕环拟定标准线平行；光纤绕环方法包括如下步骤：将A盘导纤轮上盘绕的A盘光纤和B盘导纤轮上盘绕的B盘光纤缠绕在绕环工装上，且缠绕时，A盘导纤轮输出的A盘光纤和B盘导纤轮输出的B盘光纤均垂直于光纤绕环拟定标准线。本绕环方法可确保光纤环的入线角度，保证光纤输送路径的互易性，进而提高光纤陀螺的测量精度。