单轴光纤陀螺.pdf

1、10申请公布号CN101963506A43申请公布日20110202CN101963506ACN101963506A21申请号201010280711022申请日20100914G01C19/6620060171申请人国营红峰机械厂地址432000湖北省孝感市北京路特8号门72发明人孟冰74专利代理机构北京市德权律师事务所11302代理人周发军54发明名称单轴光纤陀螺57摘要本发明涉及一种单轴光纤陀螺，包括陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、耦合器、Y波导，其特征在于，所述陀螺本体为细长圆柱体型，该陀螺本体外径小于32MM，该陀螺本体中部设有陀螺本体支架，用于固定所述陀螺环体、陀螺主板、

2、光源板、探测器、光源、耦合器、Y波导；所述陀螺环体为椭圆结构形式，长短轴比例达到51，绕制光纤长度达到400米，环体短轴的外型尺寸小于28MM。本发明由于采用了上述结构，具有低成本、结构简单的有益效果。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN101963507A1/1页21一种单轴光纤陀螺，包括陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、耦合器、Y波导，其特征在于，所述陀螺本体为细长圆柱体型，该陀螺本体外径小于32MM，该陀螺本体中部设有陀螺本体支架，用于固定所述陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、耦合器、Y波导；所述陀螺环体为椭圆

3、结构形式，长短轴比例达到51，绕制光纤长度达到400米，环体短轴的外型尺寸小于28MM。2根据权利要求1所述的单轴光纤陀螺，其特征在于，所述Y波导和耦合器安装在所述陀螺环体上。3根据权利要求1或2所述的单轴光纤陀螺，其特征在于，所述陀螺环体上设置有盘纤槽，用于环体上光学器件尾纤盘纤时定位。4根据权利要求3所述的单轴光纤陀螺，其特征在于，所述陀螺的光路结构划分为输入通道与输出通道两部分，所述输入通道模块，输出通道模块是以22保偏光纤耦合器与Y波导之间的熔点为分界，SLD、PIN管、探测器、22保偏光纤耦合器为输入通道模块，Y波导和光纤环为输出通道模块。权利要求书CN101963506ACN101

4、963507A1/2页3单轴光纤陀螺技术领域0001本发明涉及一种单轴光纤陀螺，特别是一种井下测斜仪用单轴光纤陀螺。背景技术0002随着飞航导弹、宇航航天、火箭卫星、潜艇舰船以及高速列车等军民产品的广泛应用，对惯性敏感器件的需求越来越广泛。井下陀螺测斜是利用光纤陀螺可以敏感惯性空间物体运动角速率的特点，仪器在倾斜状态下陀螺相对于地理坐标系和仪器坐标系形成的相位旋转，即可得到倾斜状态的方位角、倾斜角和工具面角等，对这些测井数据进行分析，可以对老井进行复查，指导侧钻井，定向井的开钻并进行井眼轨迹测量。0003井下测斜仪作为一种井下轨迹测量设备，其外形尺寸受到了严格的限制，外径尺寸要求，这对于国内的

5、光纤陀螺仪厂家是难以完成的，现有测斜仪均采用动调陀螺或国外光纤陀螺的方案，但动调陀螺的抗冲击能力差，国外光纤陀螺对国内出口又有层层限制。发明内容0004本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本、结构简单的单轴光纤陀螺。0005为解决上述技术问题，本发明包括陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、耦合器、Y波导，其特征在于，所述陀螺本体为细长圆柱体型，该陀螺本体外径小于32MM，该陀螺本体中部设有陀螺本体支架，用于固定所述陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、耦合器、Y波导；所述陀螺环体为椭圆结构形式，长短轴比例达到51，绕制光纤长度达到400米，环体短轴的外型尺寸小于28MM。0006上

6、述方案中，所述Y波导和耦合器安装在所述陀螺环体上。0007上述方案中，所述陀螺环体上设置有盘纤槽，用于环体上光学器件尾纤盘纤时定位。0008优选的，所述陀螺的光路结构划分为输入通道与输出通道两部分，所述输入通道模块，输出通道模块是以22保偏光纤耦合器与Y波导之间的熔点为分界，SLD、PIN管、探测器、22保偏光纤耦合器为输入通道模块，Y波导和光纤环为输出通道模块。0009本发明由于采用了上述结构，具有低成本、结构简单的有益效果。附图说明0010下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。0011图1为本发明的主视图。0012图2为本发明的侧视图。0013图3为光路原理示意图。

7、说明书CN101963506ACN101963507A2/2页4具体实施方式0014如图1、图2所示，本发明包括陀螺环体8、陀螺主板3、光源板4、探测器5、光源9、耦合器7、Y波导6，其特征在于，所述陀螺本体2为细长圆柱体型，该陀螺本体2外径小于32MM，该陀螺本体2中部设有陀螺本体支架1，用于固定所述陀螺环体8、陀螺主板3、光源板4、探测器5、光源9、耦合器7、Y波导6；所述陀螺环体8为椭圆结构形式，长短轴比例达到51，绕制光纤长度达到400米，环体短轴的外型尺寸小于28MM。所述Y波导6和耦合器7安装在所述陀螺环体8上。所述陀螺环体8上设置有盘纤槽，用于环体上光学器件尾纤盘纤时定位。001

8、5如图3所示，光路设计基于全保偏方案，采用模块化设计思路，将光路结构划分为输入通道与输出通道两部分，并尽可能减少熔接点，提高系统的稳定性。单轴光纤陀螺采用光路全保偏方案设计；从SLD光源发出的光，经22保偏光纤耦合器分成两束功率相等的光。每一束光经过相位调制器分别分别从光纤环两端耦合入光纤环，沿相反方向绕光纤环运行后出射，并产生干涉。当光纤环处于静止时，两束光的光程差为零；当光纤环以角速率旋转时，则产生SAGNAC效应，两束光的光程差不为零。陀螺通过检测SAGNAC效应完成检测物体运动角速率。输入通道模块，输出通道模块是以22保偏光纤耦合器与Y波导之间的熔点为分界，SLD、PIN管、探测器、22保偏光纤耦合器为输入通道模块，Y波导和光纤环为输出通道模块。这解决了以往光纤陀螺系统复杂，器件众多的弊端，改进后的陀螺系统紧凑，简洁。0016最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。说明书CN101963506ACN101963507A1/1页5图1图2图3说明书附图CN101963506A