[发明专利]光纤陀螺用光纤环温度性能的筛选系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学检测技术领域，具体涉及一种光纤陀螺用光纤环温度性能的筛选系统。

背景技术

光纤陀螺是惯性技术的一种重要元件。光纤陀螺与传统的机械陀螺相比，无高速转动的机械转子，对加速度不敏感，具有体积小、功耗低、寿命长的优点，自问世以来受到广泛重视，在航空、航天、舰船控制及导航等领域中具有广泛的应用前景。近些年，光纤陀螺在一些大学、研究所和公司中迅速的开展研制，随着研究的不断深入，在光纤陀螺在使用过程中，随着温度环境变化的条件下，对光纤陀螺的稳定性和标度因数的要求也随之提高，标度因数的非线性和重复性要求也在提高。而光纤陀螺的稳定性问题一直以来都是影响光纤陀螺进一步发展的重要因素，特别是陀螺系统输出随环境温度变化的长期漂移问题，直接影响高精度光纤陀螺变温条件下的稳定性和标度因数的非线性度和重复性，已经严重影响了光纤陀螺在高精度惯性导航领域中的应用。当环境温度变化或有热传导时，光纤环中产生的附加温度相位漂移，要种制约了光纤陀螺的检测精度的提高和应用。

对于光纤陀螺的温度性能，起决定性作用的正是其传感部件——光纤环。目前，无论半自动绕环还是全自动绕环，均存在众多的光纤环质量影响因素，因此，如何检测光纤环的质量并进行光纤环的筛选是一个重要的课题。而且，根据实际应用情况，光纤陀螺的使用往往是经过温度补偿的数据，因此光纤环的温度性能的筛选也应该是针对温度补偿前后的数据来进行的，这样，更贴近实际应用情况，筛选出来的光纤环等级也更加准确，提高光纤环筛选的准确度。

光纤环的温度性能是影响光纤陀螺输出精度的重要因素。由于温度的Shupe效应，沿光纤环存在时变的温度梯度，光纤环每一点的折射率随时间变化，因此两束光波进入光纤环后由于温度引起的相位变化不同，相当于光纤环中产生附加温度相位漂移，严重制约了光纤环的检测精度。由于不同温度场下，光纤环中产生附件温度相位不同，造成不同温度场下光纤陀螺的标度因数发生变化，严重影响了光纤陀螺的应用。因此，在光纤陀螺的应用中常常使用温度补偿。

目前，国内在研究光纤陀螺温度性能方面，大多数都是对已装配好的光纤陀螺整机进行温度性能测试，给出光纤陀螺温度性能的方面的评价，但这样对光纤陀螺的测试无法改变光纤陀螺的温度性能，如果测得性能指标不合格，那么该光纤陀螺是不合格品，不利于光纤陀螺的批量生产。国内对光纤环温度性能的筛选多数为固定温度点的性能测试，这与光纤陀螺实际使用环境并不一致，在光纤陀螺使用中并不是完全恒温环境，而且目前对光纤陀螺的使用中，很多情况是对光纤陀螺的输出进行温度补偿，使用温度补偿后的结果，因此只对光纤环常温或固定温度点的温度性能进行筛选，并不能准确判断出当光纤环装配成陀螺整机后在使用过程中温度性能能否达到要求。因此对光纤环进行温度补偿后的性能的筛选有利于陀螺整机性能的预判断，减少光纤陀螺整机不合格品的产生。

例如中国实用新型发明专利201110103504，提出一种高精度光纤陀螺带温度补偿的信号检测方法，对光纤陀螺的输出进行温度补偿，在使用光纤陀螺时使用的是温度补偿后的信号。专利201110103504，提出一种高精度光纤陀螺带温度补偿的信号检测方法只用于对光纤陀螺进行温度补偿，如果补偿后的性能指标不合格，那么该光纤陀螺是不合格品，无法改变光纤陀螺补偿后的温度性能，无法保证光纤陀螺的温度性能的合格率，不能在光纤陀螺装配完成前对光纤环的温度性能进行测试和筛选，不利于光纤陀螺研制和大批量生产过程中合格率的保证。中国实用新型发明专利200910100458提出一种光纤环的温度性能评测装置，但该专利并没有对光纤环温度补偿后的性能进行筛选和评价，并且该评测装置一次只能评测一只光纤环，评测效率不高。

发明内容

本发明目的在于提供一种光纤陀螺用光纤环温度性能的筛选系统，用于解决上述现有技术的问题。