專利名稱：單軸光纖陀螺的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種單軸光纖陀螺，特別是一種井下測斜儀用單軸光纖陀螺。
背景技術(shù)：
隨著飛航導彈、宇航航天、火箭衛(wèi)星、潛艇艦船以及高速列車等軍民產(chǎn)品的廣泛應 用，對慣性敏感器件的需求越來越廣泛。井下陀螺測斜是利用光纖陀螺可以敏感慣性空間 物體運動角速率的特點，儀器在傾斜狀態(tài)下陀螺相對于地理坐標系和儀器坐標系形成的相 位旋轉(zhuǎn)，即可得到傾斜狀態(tài)的方位角、傾斜角.和工具面角等，對這些測井數(shù)據(jù)進行分析，可 以對老井進行復查，指導側(cè)鉆井，定向井的開鉆并進行井眼軌跡測量。井下測斜儀作為一種井下軌跡測量設備，其外形尺寸受到了嚴格的限制，外徑尺 寸要求 S 40 ,這對于國內(nèi)的光纖 陀螺儀廠家是難以完成的，現(xiàn)有測斜儀均采用動調(diào)陀螺或國外光纖陀螺的方案，但動調(diào)陀 螺的抗沖擊能力差，國外光纖陀螺對國內(nèi)出口又有層層限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低成本、結(jié)構(gòu)簡單的單軸光纖陀螺。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括陀螺環(huán)體、陀螺主板、光源板、探測器、光源、耦 合器、Y波導，其特征在于，所述陀螺本體為細長圓柱體型，該陀螺本體外徑小于32mm，該陀 螺本體中部設有陀螺本體支架，用于固定所述陀螺環(huán)體、陀螺主板、光源板、探測器、光源、 耦合器、Y波導；所述陀螺環(huán)體為橢圓結(jié)構(gòu)形式，長短軸比例達到5 :1，繞制光纖長度達到 400米，環(huán)體短軸的外型尺寸小于28mm。上述方案中，所述Y波導和耦合器安裝在所述陀螺環(huán)體上。上述方案中，所述陀螺環(huán)體上設置有盤纖槽，用于環(huán)體上光學器件尾纖盤纖時定 位。優(yōu)選的，所述陀螺的光路結(jié)構(gòu)劃分為輸入通道與輸出通道兩部分，所述輸入通道 模塊，輸出通道模塊是以2X2保偏光纖耦合器與Y波導之間的熔點為分界，SLD、PIN管、探 測器、2X2保偏光纖耦合器為輸入通道模塊，Y波導和光纖環(huán)為輸出通道模塊。本發(fā)明由于采用了上述結(jié)構(gòu)，具有低成本、結(jié)構(gòu)簡單的有益效果。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體說明。圖1為本發(fā)明的主視圖。圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖。圖3為光路原理示意圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括陀螺環(huán)體8、陀螺主板3、光源板4、探測器5、光源9、 耦合器7、Y波導6，其特征在于，所述陀螺本體2為細長圓柱體型，該陀螺本體2外徑小于 32mm，該陀螺本體2中部設有陀螺本體支架1，用于固定所述陀螺環(huán)體8、陀螺主板3、光源板 4、探測器5、光源9、耦合器7、Y波導6 ；所述陀螺環(huán)體8為橢圓結(jié)構(gòu)形式，長短軸比例達到 5 :1，繞制光纖長度達到400米，環(huán)體短軸的外型尺寸小于28mm。所述Y波導6和耦合器7 安裝在所述陀螺環(huán)體8上。所述陀螺環(huán)體8上設置有盤纖槽，用于環(huán)體上光學器件尾纖盤 纖時定位。如圖3所示，光路設計基于全保偏方案，采用模塊化設計思路，將光路結(jié)構(gòu)劃分為 輸入通道與輸出通道兩部分，并盡可能減少熔接點，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。單軸光纖陀螺采用 光路全保偏方案設計；從SLD光源發(fā)出的光，經(jīng)2X2保偏光纖耦合器分成兩束功率相等的 光。每一束光經(jīng)過相位調(diào)制器分別分別從光纖環(huán)兩端耦合入光纖環(huán)，沿相反方向繞光纖環(huán) 運行后出射，并產(chǎn)生干涉。當光纖環(huán)處于靜止時，兩束光的光程差為零；當光纖環(huán)以角速率 ω旋轉(zhuǎn)時，則產(chǎn)生Sagnac效應，兩束光的光程差不為零。陀螺通過檢測Sagnac效應完成檢 測物體運動角速率。輸入通道模塊，輸出通道模塊是以2X2保偏光纖耦合器與Y波導之間 的熔點為分界，SLD、PIN管、探測器、2 X 2保偏光纖耦合器為輸入通道模塊，Y波導和光纖環(huán) 為輸出通道模塊。這解決了以往光纖陀螺系統(tǒng)復雜，器件眾多的弊端，改進后的陀螺系統(tǒng)緊 湊，簡潔。最后所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對 本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均 應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
一種單軸光纖陀螺，包括陀螺環(huán)體、陀螺主板、光源板、探測器、光源、耦合器、Y波導，其特征在于，所述陀螺本體為細長圓柱體型，該陀螺本體外徑小于32mm，該陀螺本體中部設有陀螺本體支架，用于固定所述陀螺環(huán)體、陀螺主板、光源板、探測器、光源、耦合器、Y波導；所述陀螺環(huán)體為橢圓結(jié)構(gòu)形式，長短軸比例達到51，繞制光纖長度達到400米，環(huán)體短軸的外型尺寸小于28mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單軸光纖陀螺，其特征在于，所述Y波導和耦合器安裝在所述 陀螺環(huán)體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單軸光纖陀螺，其特征在于，所述陀螺環(huán)體上設置有盤纖 槽，用于環(huán)體上光學器件尾纖盤纖時定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單軸光纖陀螺，其特征在于，所述陀螺的光路結(jié)構(gòu)劃分為輸 入通道與輸出通道兩部分，所述輸入通道模塊，輸出通道模塊是以2X2保偏光纖耦合器與 Y波導之間的熔點為分界，SLD,PIN管、探測器、2X2保偏光纖耦合器為輸入通道模塊，Y波 導和光纖環(huán)為輸出通道模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單軸光纖陀螺，包括陀螺環(huán)體、陀螺主板、光源板、探測器、光源、耦合器、Y波導，其特征在于，所述陀螺本體為細長圓柱體型，該陀螺本體外徑小于32mm，該陀螺本體中部設有陀螺本體支架，用于固定所述陀螺環(huán)體、陀螺主板、光源板、探測器、光源、耦合器、Y波導；所述陀螺環(huán)體為橢圓結(jié)構(gòu)形式，長短軸比例達到51，繞制光纖長度達到400米，環(huán)體短軸的外型尺寸小于28mm。本發(fā)明由于采用了上述結(jié)構(gòu)，具有低成本、結(jié)構(gòu)簡單的有益效果。
文檔編號G01C19/66GK101963506SQ20101028071
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者孟冰 申請人:國營紅峰機械廠