杨盛林，马 林，陈桂红，张桂才，王晓丹

（天津航海仪器研究所，天津 300131）

4J32芯轴式环圈骨架对光纤陀螺性能的改善

杨盛林，马 林，陈桂红，张桂才，王晓丹

（天津航海仪器研究所，天津 300131）

应力和温度是影响光纤陀螺特性的两个重要因数，环圈骨架是它们对光纤环施加影响的载体。本试验所制作的4J32芯轴式环圈骨架具有良好的热对称结构，低的热导率，以及几乎与光纤纤芯一致的热膨胀系数，所以它不仅可以降低光纤环轴向温度梯度，减小光纤环整体的温度梯度变化率，而且也能有效地减小环圈骨架和光纤环之间因热膨胀不一致导致的热应力对陀螺的影响。通过理论和有限元分析，结合多个光纤环样本的试验，可以看到：4J32芯轴式环圈骨架相对铝材料的骨架，其对陀螺的整体性能有将近一倍的改善作用。

光纤陀螺；环圈骨架；应力；温度

基于 Sagnac效应的光纤陀螺是一种用来检测载体运动角速率的传感器，即当环形干涉仪旋转时，产生一个正比于旋转速率的相位差[1]。所谓环形干涉仪的关键部件即为常说的光纤环，因此光纤环是光纤陀螺最重要的组成部分。

光纤的折射率和偏振特性会随着热致应力发生变化，从而导致光纤环中相向传播的两束光波干涉后产生非互易相位差，引起光纤陀螺零偏的漂移和噪声的增大。因此，光纤环对外部和内部的应力和温度载荷非常敏感。不同材料不仅在常温时的热膨胀系数不同，而且也会随着温度的变化而发生变化。……