[发明专利]一种高精度保偏光纤环圈的灌胶方法

说明书

本发明公开了一种高精度保偏光纤环圈的灌胶方法，该方法包括以下步骤：将光纤环圈放置在灌胶容器内并在真空干燥箱内抽真空；将胶粘剂灌注在抽真空完成后的灌胶容器内；将灌注胶黏剂后的灌胶容器放置在压力容器内加压。本发明采用灌胶方法施胶，并且灌胶过程中采用了真空干燥箱内抽真空和压力容器内加压的工艺，更好的保证了光纤环圈光纤间的空气完全被胶粘剂替换，实现了对胶量的控制和胶粘剂的均匀分布，内部应力分布均匀，减少对光纤环圈的影响，从而整体上提高保偏光纤环圈的温度性能与振动性能。

技术领域

本发明涉及光纤的制备，尤其涉及一种高精度保偏光纤环圈的灌胶方法。

背景技术

1976 年 V．Vali 和 R．W．Shorthill 提出光纤陀螺的概念以来，光纤陀螺仪的研究得到了迅猛发展，成为光纤传感领域最重要的成就之一。光纤陀螺基于 Sagnac 效应，是一种新型光纤角速率传感器，它具有全固态、没有旋转部件和摩擦部件、寿命长、动态范围大、瞬时启动、结构简单、尺寸小、重量轻等优点，目前已在航空、航天、航海、兵器、机器人控制、石油钻井及雷达等领域获得了广泛的应用，我国已把光纤陀螺技术作为关键技术予以大力发展。

光纤陀螺仪典型结构由超辐射发光二极管光源、耦合器（环形器）、集成光学器件Y波导（包含起偏器、相位调制器）和PIN-FET光电探测器、光纤环六部分组成。其中光纤环是光纤陀螺的传感核心器件，其温度稳定性能和抗干扰能力直接影响光纤陀螺的性能。光纤环在具体应用中会受到由机械张力、振动、冲击和温度梯度等因素引起的环境干扰，在相同时间内，当环境干扰对相向传播的两束光信号影响不同时，会产生附加相位误差。需采用精密的绕制技术、完善的封装工艺，来保证光纤环具有高质量的静态特性（低的偏振串扰、低的插入损耗、低消光比等）和高质量的瞬态特性（抗振动、抗冲击、不受环境温度和磁场的影响）。现阶段提高光纤陀螺的整体精度的重要措施是提高光纤环的温度稳定性能和抗振动性能。

为了满足光纤陀螺的振动性能要求，绕制后的光纤线圈需要施胶固化加以固定。固胶虽然改善了光纤环的抗振性能，但又带来了其它的问题。光纤之间的空气被固化胶取代，会给光纤带来新的应力。涂胶量及涂胶均匀与否对光纤陀螺的振动性能影响很大。刷胶方式绕制过程的均匀性不好控制，人为因素的影响更大；并且刷胶以后增大了光纤环绕制的难度，光纤的排列整齐度也不好控制。

发明内容

鉴于现有技术存在的技术问题，本发明提供一种高精度保偏光纤环圈灌胶方法，用以提高光纤绕制的保偏光纤环圈的灌胶技术效果。相比刷胶，灌胶方式更容易实现对胶量的控制和胶粘剂的均匀分布。尤其设计了专用的灌胶容器，从而更好的实现光纤陀螺的产品一致性与长期稳定性；尤其设计了专用的灌胶容器，以提高光纤陀螺的温度性能与振动性能。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种高精度保偏光纤环圈的灌胶方法，其特征在于，该灌胶方法包括以下步骤：

该灌胶方法包括以下步骤：

一、将光纤环圈放置在灌胶容器内，并在真空干燥箱内抽真空，真空度≤5.0×10² Pa。

二、将胶粘剂灌注在所述抽真空完成后的灌胶容器内，继续抽真空10-30min。

三、将所述灌注胶粘剂后的灌胶容器放置在压力容器内加压，压力容器加压指定压力为0.2-0.4MPa，当压力容器压力到达指定压力后，继续加压1-3h。

所述的灌胶容器为空心圆柱形碗状结构，内部中心有一圆柱形凸起。

本发明所述步骤三中，当真空干燥箱内压力恢复到常压，打开箱门，取出灌胶容器放置在加压容器内。

本发明所述步骤三中，当压力容器内压力恢复到常压，打开压力容器的密封盖，取出灌胶容器。