光纖陀螺用保偏光纖及光纖環(huán)測(cè)試方法研究.pdf

1、光纖陀螺是一種慣性儀表,它是通過檢測(cè)光纖環(huán)中順、逆時(shí)針方向傳輸?shù)膬墒獾墓獬滩顏頊y(cè)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(zhǎng)、動(dòng)態(tài)范圍大等優(yōu)點(diǎn),如今已成為慣性導(dǎo)航領(lǐng)域主流儀器。目前,我國(guó)的光纖陀螺精度與國(guó)外相比還比較低,其中對(duì)光纖陀螺性能影響最重要的一點(diǎn),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(cè)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(huì)生形變感生雙折射。理論分析得出,形變感生雙折射的對(duì)保偏光纖固有雙折射會(huì)產(chǎn)生影響。并使用OptiFiber軟件對(duì)保偏光纖的兩種形變感生雙折射進(jìn)行了仿真。
　　 為了進(jìn)一步研究熊貓型保偏光纖的雙折射特性,運(yùn)用有限元法及ANSYS軟件,對(duì)熊貓型保偏光纖進(jìn)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(jī)理。通過

3、對(duì)仿真結(jié)果的分析,得出了當(dāng)保偏光纖溫度提升時(shí),會(huì)在光纖陀螺的檢測(cè)端衍生出大量的交叉耦合,這中現(xiàn)象會(huì)對(duì)光纖陀螺檢測(cè)精度造成嚴(yán)重的影響。
　　 通過對(duì)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(chǎng)變化過程。持續(xù)加溫會(huì)使光纖環(huán)內(nèi)部產(chǎn)生溫差,其大小與升溫時(shí)間有關(guān),這個(gè)溫差會(huì)導(dǎo)致光纖