[发明专利]一种基于光纤测温的高精度光纤陀螺系统及光纤环圈结构

权利要求书

1.一种用于高精度光纤陀螺系统的光纤环圈结构，其特征在于，包括缠绕固化成一体的第一光纤环圈（5）和第二光纤环圈，所述第二光纤环圈布置在所述第一光纤环圈（5）的四周；

所述第一光纤环圈（5）的两端分别与第一Y波导（4）的尾纤熔接，配置成输出旋转引起的非互易相移；

所述第二光纤环圈包括第一保偏光纤延迟环（9）、保偏光纤温度传感头（10）以及第二保偏光纤延迟环（11）；所述保偏光纤温度传感头（10）缠绕在所述第一光纤环圈（5）的最外层且与所述第一光纤环圈（5）紧密接触，同时所述保偏光纤温度传感头（10）的两端分别与所述第一保偏光纤延迟环（9）和所述第二保偏光纤延迟环（11）各自的一端熔接，所述第一保偏光纤延迟环（9）和所述第二保偏光纤延迟环（11）各自的另一端分别与第二Y波导（8）的尾纤熔接，配置成输出包括旋转引起的非互易相移与温度引起的偏振非互易相移的相移；

所述第二Y波导（8）的尾纤与所述第一保偏光纤延迟环（9）和所述第二保偏光纤延迟环（11）之间的熔接角度均为0°；所述保偏光纤温度传感头（10）与所述第一保偏光纤延迟环（9）和所述第二保偏光纤延迟环（11）之间的熔接角度均为45°；

所述第一光纤环圈（5）和所述第二光纤环圈构成嵌套型双环结构；

所述第二光纤环圈在所述第一光纤环圈（5）周围的缠绕层数以及每层的缠绕匝数的确定过程如下：

定义所述光纤环圈结构的内径为、外径为、高度为、厚度为；所述第一光纤环圈（5）和所述第二光纤环圈采用的光纤外径为，则所述光纤环圈结构的总层数为，每层缠绕的光纤总匝数为；

在所述光纤环圈结构内部缠绕层所述第一保偏光纤延迟环（9）；接着缠绕层所述第一光纤环圈（5），为4的整数倍；之后在所述第一光纤环圈（5）外部缠绕层光纤层数，；

在所述第一光纤环圈（5）每层顶部缠绕匝所述第一保偏光纤延迟环（9），所述第一光纤环圈（5）每层底部缠绕匝所述第一保偏光纤延迟环（9），则所述第一光纤环圈（5）每层的匝数为；在所述第一光纤环圈（5）的外部紧挨所述第一光纤环圈（5）最外层的一层上缠绕匝所述第二保偏光纤延迟环（11）以及匝所述保偏光纤温度传感头（10），所述保偏光纤温度传感头（10）位于层中部；

所述光纤环圈结构中所述第一光纤环圈（5）的长度为：

所述光纤环圈结构中所述保偏光纤温度传感头（10）的长度为：

所述光纤环圈结构中所述第二保偏光纤延迟环（11）的长度为：

所述光纤环圈结构中所述第一保偏光纤延迟环（9）的长度为：

。

2.根据权利要求1所述的光纤环圈结构，其特征在于，所述光纤环圈结构采用全脱骨架形式，所述第一光纤环圈（5）每层底部缠绕的所述第一保偏光纤延迟环（9）的匝数取值2~4之间；所述第一光纤环圈（5）每层顶部缠绕的所述第一保偏光纤延迟环（9）的匝数取值；所述第一光纤环圈（5）外部缠绕的所述保偏光纤温度传感头（10）的匝数取值由光纤温度传感器的测量精度决定；所述光纤环圈结构内部缠绕所述第一保偏光纤延迟环（9）的层数取值2~3之间；所述第一光纤环圈（5）外部缠绕的光纤层数取值2~3之间。