光纤陀螺光纤环圈的绕制方法及其张力分析PPT课件
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光纤陀螺的制备及性能分析光纤陀螺是一种基于光纤技术的高精度、稳定性强的惯性导航仪器,被广泛应用于各种航空导航、船舶导航、地震测量、高速铁路运行控制等领域。
本文将从光纤陀螺的制备流程、工作原理以及性能分析等方面进行论述,以帮助读者更好地了解和掌握光纤陀螺技术。
一、制备流程光纤陀螺主要由光学器件、光纤环、光路控制电路和数据采集系统四个部分组成。
其中,光学器件使用的是高精度的激光器、光电探测器等设备,需要经过精细的制作和校准才能保证稳定性和精度。
制备光纤环的流程主要包括材料选取、拉制和腐蚀等步骤。
首先需要选取质量好、强度高、损耗小的光纤材料,常见的有石英玻璃、氟化物玻璃等。
然后,在一定温度和拉力下,将光纤拉制成一个环状结构,保持其高度均匀性和圆度。
接下来进行腐蚀处理,使用一些专门的化学液体,对光纤进行精细的腐蚀,以形成光纤环。
在光学器件和光纤环制备完成后,需要将两者进行精密的对准和调整,以确保光路的稳定性和准确性。
最后,将光路控制电路和数据采集系统连接,经过校准和测试,即可完成光纤陀螺的制备。
二、工作原理光纤陀螺的工作原理是基于Sagnac效应的,在光纤环内通过光束的传输和反射,可以测量出陀螺仪自身的旋转速度和方向。
具体来说,当光束从激光器发出后,经过光纤入口进入光纤环内,并在光纤环内逆时针和顺时针两个方向反射,最终在光纤出口汇聚在一起,形成干涉光图案。
在不旋转的情况下,两束光芒的相位相同,在干涉光图案中产生明纹和暗纹的交替分布。
而当陀螺仪发生旋转时,由于Sagnac效应造成的相位偏移会导致明纹和暗纹的位置发生变化,这种变化与陀螺仪的旋转速度和方向有关。
通过测量干涉光图案的变化,就可以计算出陀螺仪的旋转角度和速度。
三、性能分析光纤陀螺具有高精度、稳定性好等优点,但也存在一些性能指标的限制。
一是零偏漂移和比例因子漂移。
零偏漂移指的是陀螺仪在不旋转的情况下输出的误差信号,比例因子漂移指的是陀螺仪在旋转时输出信号的比例关系发生的误差。