光纤陀螺脱骨架光纤环温度性能研究
2021-06-25刘海锋谭满清张学亮于中权尚艳玲
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2021年10期
关键词:影响
刘海锋 ,谭满清 ,张学亮,于中权,尚艳玲
(1. 中国科学院半导体研究所集成光电子国家重点实验室,北京100083;2. 中国科学院大学材料科学与光电工程中心,北京100049;3. 湖南航天机电设备与特种材料研究所,长沙410205)
光纤环圈是光纤陀螺敏感角速率的核心元件,光纤环圈的温度性能直接决定光纤陀螺的温度漂移性能.Shupe[1]最早提出如果一段光纤受时变的温度扰动,除非这段光纤在光纤环中间,否则正反传播的两束光会由于温度扰动引入非互易相位差.Frigo[2]提出采用特殊绕法可以大大减小温度扰动的非互易误差.Mohr[3]采用温度模型对各种光纤环绕法进行分析和试验对比验证,证明了四极对称绕法是抑制Shupe温度效应的最佳手段.在后续的光纤陀螺工程化中采用四极对称以及衍生的八极、十六极等对称光纤环绕法可以有效消除温度扰动引起的Shupe效应.李绪友等[4]通过十六极绕环径向和轴向温度模型仿真分析,证明十六极绕法可以更好地抑制Shupe效应.但由于光纤绕环的非理想性,残余温度效应影响仍然不可忽略,成为制约光纤陀螺迈向更高精度和批产成品率的重要因素.宋凝芳等[5]和于中权等[6]建立了结构、材料多参量模型对光纤环Shupe效应误差进行了分析,从光纤环综合导热系数、轴向热场分布和径向热学设计方面提出了有效建议.赵小明等[7]、李茂春等[8]和卓超等[9]采用多维温度场模型,分析了轴向、径向、周向的温度不均引起的相位误差,并采用试……
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