光纖陀螺用保偏光纖及光纖環(huán)測試方法研究.pdf

1、光纖陀螺是一種慣性儀表,它是通過檢測光纖環(huán)中順、逆時針方向傳輸?shù)膬墒獾墓獬滩顏頊y量載體速度的。其原理是基于Sagnac效應(yīng)。光纖陀螺與傳統(tǒng)陀螺相比,具有可靠性高、壽命長、動態(tài)范圍大等優(yōu)點,如今已成為慣性導(dǎo)航領(lǐng)域主流儀器。目前,我國的光纖陀螺精度與國外相比還比較低,其中對光纖陀螺性能影響最重要的一點,就出在光纖陀螺的重要部件光纖環(huán)上,光纖質(zhì)量的好壞將直接影響光纖陀螺的檢測精度。
　　 本文首先詳細(xì)闡述了保偏光纖的結(jié)構(gòu)與基本原理,

2、通過分析光纖陀螺用保偏光纖光纖環(huán)繞制過程,得出保偏光纖在繞環(huán)過程,容易受到的彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用而產(chǎn)生的形變,形變又會生形變感生雙折射。理論分析得出,形變感生雙折射的對保偏光纖固有雙折射會產(chǎn)生影響。并使用OptiFiber軟件對保偏光纖的兩種形變感生雙折射進行了仿真。
　　 為了進一步研究熊貓型保偏光纖的雙折射特性,運用有限元法及ANSYS軟件,對熊貓型保偏光纖進行了熱力學(xué)仿真。仿真結(jié)果清晰地表現(xiàn)出了熊貓型保偏光纖的保偏機理。通過

3、對仿真結(jié)果的分析,得出了當(dāng)保偏光纖溫度提升時,會在光纖陀螺的檢測端衍生出大量的交叉耦合,這中現(xiàn)象會對光纖陀螺檢測精度造成嚴(yán)重的影響。
　　 通過對保偏光纖繞環(huán)方法及固膠的研究,得出了固膠前后光纖環(huán)內(nèi)部典型結(jié)構(gòu)光纖的熱應(yīng)力及雙折射變化情況。固膠后的光纖環(huán)熱致感生雙折射較固膠前改善了許多。通過光纖陀螺使用環(huán)境的分析,仿真了保偏光纖環(huán)在使用過程中的溫度場變化過程。持續(xù)加溫會使光纖環(huán)內(nèi)部產(chǎn)生溫差,其大小與升溫時間有關(guān),這個溫差會導(dǎo)致光纖