多缝隙垂直环形表面等离子光波导的光学陀螺谐振腔结构的制作方法

本发明涉及集成光波导陀螺的谐振腔，具体是一种多缝隙垂直环形表面等离子光波导的光学陀螺谐振腔结构。

背景技术：

谐振腔作为集成光波导陀螺的核心敏感单元，其性能参量直接影响集成光波导陀螺的灵敏度，对实现高精度陀螺至关重要。现有集成光波导陀螺的谐振腔广泛采用由表面等离子光波导构成的环形谐振腔。然而实践表明，现有谐振腔由于自身结构所限，存在如下问题：其一，现有谐振腔无法平衡表面等离子光波导的传播损耗和弯曲损耗，由此导致集成光波导陀螺的灵敏度低。其二，现有谐振腔无法减小光信号与金属表层的接触面积，由此同样导致集成光波导陀螺的灵敏度低。基于此，有必要发明一种全新的谐振腔，以解决现有集成光波导陀螺的谐振腔导致陀螺灵敏度低的问题。

技术实现要素：

本发明为了解决现有集成光波导陀螺的谐振腔导致陀螺灵敏度低的问题，提供了一种多缝隙垂直环形表面等离子光波导的光学陀螺谐振腔结构。

本发明是采用如下技术方案实现的：

多缝隙垂直环形表面等离子光波导的光学陀螺谐振腔结构，包括直形光波导、环形光波导、耦合器；

直形光波导和环形光波导通过耦合器相互耦合；

所述环形光波导由环氧基树脂环形主体和内嵌于环氧基树脂环形主体中的多条金属银环形薄膜构成；各条金属银环形薄膜沿环氧基树脂环形主体的轴线方向平行排列，且相邻两条金属银环形薄膜之间均留有一条环形缝隙；各条金属银环形薄膜和各条环形缝隙共同构成多缝隙垂直环形结构。

工作时，本发明随载体一起进行旋转，并基于Sagnac效应进行旋转角速度的测量。具体测量过程如下：两束光信号分别从直形光波导的两端入射，并通过耦合器传播至环形光波导：其中一束光信号沿环形光波导的顺时针方向传播，另一束光信号沿环形光波导的逆时针方向传播。在此过程中，由于本发明进行旋转，使得沿顺时针和逆时针方向传播的两束光信号产生光程差，该光程差进而引起正比于旋转角速度的谐振频差。此时，通过测量该谐振频差，即可计算得出旋转角速度的大小，由此实现旋转角速度的测量。

基于上述过程，与现有集成光波导陀螺的谐振腔相比，本发明所述的多缝隙垂直环形表面等离子光波导的光学陀螺谐振腔结构通过采用全新结构，具备了如下优点：其一，本发明有效平衡了表面等离子光波导的传播损耗和弯曲损耗，由此显著提高了集成光波导陀螺的灵敏度。其二，本发明有效减小了光信号与金属表层的接触面积，由此同样显著提高了集成光波导陀螺的灵敏度。

本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了现有集成光波导陀螺的谐振腔导致陀螺灵敏度低的问题，适用于旋转角速度的测量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中环形光波导的结构示意图。

图中：1-直形光波导，2-环形光波导，3-耦合器，21-金属银环形薄膜，22-环形缝隙。

具体实施方式

多缝隙垂直环形表面等离子光波导的光学陀螺谐振腔结构，包括直形光波导1、环形光波导2、耦合器3；

直形光波导1和环形光波导2通过耦合器3相互耦合；

所述环形光波导2由环氧基树脂环形主体和内嵌于环氧基树脂环形主体中的多条金属银环形薄膜21构成；各条金属银环形薄膜21沿环氧基树脂环形主体的轴线方向平行排列，且相邻两条金属银环形薄膜21之间均留有一条环形缝隙22；各条金属银环形薄膜21和各条环形缝隙22共同构成多缝隙垂直环形结构。

具体实施时，所述环氧基树脂为ZPU450环氧基树脂。ZPU450环氧基树脂具有力学性能高、附着力强、固化收缩率小、工艺性好、电绝缘性优良、稳定性好、耐热性好的特性。