一种集成小型光纤陀螺的制作方法

本发明涉及陀螺仪，具体的说是涉及一种集成小型光纤陀螺。

背景技术：

1、光纤陀螺是一种用于惯性导航的光纤传感器，因其无活动部件(高速转子)，称为固态陀螺仪。光纤陀螺的工作原理是基于萨格纳克(sagnac)效应，能够精确确定运动物体方位。萨格纳克效应是相对惯性空间转动的闭环光路中所传播光的一种普遍的相关效应，即在同一闭合光路中从同一光源发出的两束特征相等的光，以相反的方向进行传播，最后汇合到同一探测点。

2、若绕垂直于闭合光路所在平面的轴线，相对惯性空间存在着转动角速度，则正、反方向传播的光束走过的光程不同，就产生光程差，其光程差与旋转的角速度成正比。因而只要知道了光程差及与之相应的相位差的信息，即可得到旋转角速度。

3、光纤陀螺一般由光源、探测器、耦合器、y波导和光纤环组成，其实质上是基于sagnac效应工作的环形干涉仪，即沿闭合光路相向传播的光波返回到起始点干涉后，干涉信号的相位差正比于闭合光路敏感轴的输入角速度。

4、光纤陀螺从原理上说是由光源、耦合器、波导、光纤环、探测器、主板和壳体组成。现有光纤陀螺的最小化是将各个组成器件进行最小化，同时紧凑化布置。当各个组成器件均达到最小化程度之后，光纤陀螺就达到了最小化极限。这种情况下，光纤陀螺很难进一步小型化。

5、因此，如何解决光纤陀螺的小型化问题，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种集成小型光纤陀螺，可至少部分解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种集成小型光纤陀螺，包括：从上至下依次组合嵌套安装的上盖、主板、上框架、带光收发光纤环组件和底座；

4、其中，所述带光收发光纤环组件由基础框架、光收发组件、光纤环和波导组成；所述光收发组件、光纤环和波导均内置在所述基础框架内；所述光收发组件位于所述光纤环中间的内部空间；所述波导位于所述光纤环上方，且通过光纤与所述光纤环的两根尾纤连接；所述基础框架采用磁屏蔽材料；

5、所述主板通过线缆与所述光收发组件电气连接。

6、进一步地，所述上框架布置在所述底座上方，之间形成下腔；所述上盖布置在所述上框架上方，之间形成上腔；

7、所述带光收发光纤环组件布置在所述下腔中，所述主板布置在所述上腔中。

8、进一步地，所述带光收发光纤环组件为将光源、耦合器和探测器集成在一起的单一光收发组件。

9、进一步地，所述底座具有对外的机械安装接口。

10、进一步地，所述上盖、上框架和底座均采用铝合金材质制成。

11、进一步地，所述上盖通过螺钉与所述上框架顶端连接；

12、所述上框架底端通过螺钉与所述底座连接。

13、进一步地，所述主板通过螺钉固定在所述上框架上方。

14、经由上述的技术方案可知，原本光纤陀螺外围光学器件包括光源、耦合器和探测器，每个器件独立布置，非常占空间，而且每个光学器件中间都需要进行光纤光路连接，绕尾纤的空间也相当大。

15、因此，与现有技术相比，本发明公开提供了一种集成小型光纤陀螺，利用光纤陀螺光纤环内部空间，将外围光学器件进行整合并植入其中，减少了光纤陀螺的空间浪费。其中，带光收发光纤环组件由基础框架、光收发组件、光纤环和波导组成；光收发组件、光纤环和波导均内置在基础框架内，光收发组件位于光纤环中间的内部空间；波导位于光纤环上方，通过光纤与光纤环的两根尾纤连接；基础框架采用磁屏蔽材料；通过将光收发组件、波导和光纤环进行紧密布置，再配合外围电路板和外壳，从而形成了一种集成小型光纤陀螺。具有体积小的特点，能更好地装配到小型或微型无人机上，具有广阔的市场应用前景。

技术特征：

1.一种集成小型光纤陀螺，其特征在于，包括：从上至下依次组合嵌套安装的上盖(1)、主板(2)、上框架(3)、带光收发光纤环组件(4)和底座(5)；

2.根据权利要求1所述的一种集成小型光纤陀螺，其特征在于，所述上框架(3)布置在所述底座(5)上方，之间形成下腔；所述上盖(1)布置在所述上框架(3)上方，之间形成上腔；

3.根据权利要求1所述的一种集成小型光纤陀螺，其特征在于，所述带光收发光纤环组件为将光源、耦合器和探测器集成在一起的单一光收发组件。

4.根据权利要求1所述的一种集成小型光纤陀螺，其特征在于，所述底座(5)具有对外的机械安装接口。

5.根据权利要求1所述的一种集成小型光纤陀螺，其特征在于，所述上盖(1)、上框架(3)和底座(5)均采用铝合金材质制成。

6.根据权利要求1所述的一种集成小型光纤陀螺，其特征在于，所述上盖(1)通过螺钉与所述上框架(3)顶端连接；

7.根据权利要求2所述的一种集成小型光纤陀螺，其特征在于，所述主板(2)通过螺钉固定在所述上框架(3)上方。

技术总结本发明公开了一种集成小型光纤陀螺，包括：从上至下依次组合嵌套安装的上盖、主板、上框架、带光收发光纤环组件和底座；其中，带光收发光纤环组件由基础框架、光收发组件、光纤环和波导组成；光收发组件、光纤环和波导均内置在基础框架内；光收发组件位于光纤环中间的内部空间；波导位于所述光纤环上方，且通过光纤与光纤环的两根尾纤连接；基础框架采用磁屏蔽材料；主板与光收发组件电气连接。该集成小型光纤陀螺，利用光纤陀螺光纤环内部空间，将外围光学器件进行整合并植入其中，减少了光纤陀螺的空间浪费，具有体积小的特点，能更好地装配到小型或微型无人机上，具有广阔的市场应用前景。技术研发人员：张春熹,陈浩,许博,于佳,林铁受保护的技术使用者：北京率为机电科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25