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1、1,光纤陀螺光纤环圈的绕制方法及其张力分析,李元耀 光学工程 1 班 2007202114,2,光纤陀螺基本原理,光纤陀螺( FOG)是一种利用萨格奈克( Sagnac)效应测量旋转角速率的新型全固态惯性仪表，即当一环形光路在惯性空间绕垂直于光路平面的轴转动时,光路内相向传播的两列光波之间,将因光波的惯性运动而产生光程差,从而导致两束相干光波的干涉。该光程差对应的位相差与旋转角速率之间有一定的内在联系,通过对干涉光强信号的检测和解调,即可确定旋转角速率,3,用数学式子表示为： = 其中L为绕在光纤环上的光纤的总长度，为真空中的波长 根据上式，只要知道相移就能求出转动角速度,4,光纤环,光纤环是
2、光纤陀螺重要的组成部分 要获得高精度的光纤陀螺，就必须绕制一个高水平的光纤环,5,光纤环的绕法,单级绕法 两级绕法 四级绕法（最主要）,6,四级绕法,原因：光纤环采用四级对称绕法与其它绕法相比有一个突出的优点，就是所有的外界干扰（如温度、声音、振动等影响）对称地发生于光纤中点的两边。 由于该绕法的完全对称，可以使这些干扰相互抵消，从而减少这些干扰因素对测量结果的影响。,7,绕制方法,1、2两个供纤线轴，一个空的光纤线圈骨架 1一层，2二层，三层，1四层，五层 最后一层从1上绕制，且总层数为四的整数倍。,8,理想四级对称光纤陀螺线圈,9,张力分析,原因： 目前还不能实现零张力情况下绕制光纤环 作
3、用于光纤上的外力过大，会严重影响光纤环的性能 解决方法：通过传感器控制供纤轴转速达到控制张力的目的,10,AQ8603型BOTDR,AQ8603是日本公司生产的光纤应力分析仪，他结合了布里渊散射技术和技术，实现了光纤的分布应力测量,11,基本原理：,12,成环后应力分布,成环前应力分布,13,参考文献： 【1】 Herve C Lefevre. 光纤陀螺仪【M】。北京：国防工业出版社，2006 【2】 闵春华，梁志军。光纤环圈绕制方法的发展状况及关键技术【J】。2006 【3】 杨远红，伊小素，孟照魁。光纤陀螺用光纤环的应力分布实验研究【J】。2006 【4】 赵勇，刘军，张春熙。光纤陀螺传感线圈及绕法【J】。2002 【5】 赵勇，刘军，张春熹。光纤环绕制的实现技术【J】。2006 蒋庆仙，陈晓璧，马小辉。光纤陀螺的信号检测方法比较【J】。2006,14,谢谢,