一种可自由设置光纤环长度的筛环系统及其使用方法与流程

本发明属于光纤陀螺，特别涉及一种可自由设置光纤环长度的筛环系统及其使用方法。

背景技术：

1、光纤陀螺是（fog）一种基于sagnac效应的光纤角速度传感器，具有全固态、成本低、可靠性高、启动速度快等优点，被广泛应用于飞机、潜艇、军舰、导弹、卫星等领域，近年来成为国内外惯性器件的一个研究热点。国内光纤陀螺行业发展迅速，光纤陀螺用的保偏光纤环的年需求量也超过10万只，但是大部分光纤环生产企业，都在使用光纤陀螺改制的筛环系统，沿用光纤陀螺的调试流程，但由于光纤陀螺调试工作非常专业、复杂、且非常耗时，这大大地限制了光纤环测试、筛选的生产效率。

技术实现思路

1、鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的一种可自由设置光纤环长度的筛环系统及其使用方法，本发明提供的筛环系统，使用方法非常便捷，操作界面简洁，对操作人员要求极低，有利于提高筛环测试的效率。

2、为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

3、一种可自由设置光纤环长度的筛环系统，包括光源、耦合器、y波导、探测器、电源板、光源板和主控板；y波导依次与耦合器和光源电连接，耦合器与探测器电连接，电源板用于给光源板和主控板供电，光源板用于给光源提供驱动电流和温控电流；主控板用于对探测器信号进行采样和解调，并给y波导提供调制电压信号，以及输出角速度数据和温度数据。

4、优选的方案中，所述的y波导用于连接被测光纤环；主控板包括ad采样电路、fpga芯片、da反馈电路和数据输入输出电路，ad采样电路依次与fpga芯片和da反馈电路电连接，数据输入输出电路与通信端口（即串口）电连接。

5、优选地，一种可自由设置光纤环长度的筛环系统的使用方法，步骤为：

6、步骤1：光源的输出端尾纤连接耦合器的一个输入端尾纤，耦合器的另一个输入端尾纤连接探测器尾纤，耦合器的输出端尾纤连接y波导的输入端尾纤，y波导的两个输出端尾纤连接被测光纤环；

7、电源板连接光源板、主控板，将交流电转换成±5v的直流电给光源板、主控板供电；光源板连接光源引脚用于给光源供电；

8、主控板连接y波导引脚，给y波导提供调制电压；

9、主控板连接探测器引脚，给探测器供电并采样其电压信号；

10、步骤2：利用fpga芯片实时检测从串口接收到的字节数据，一旦收到约定的字节指令，立刻将此字节指令传送给相位闭环逻辑模块，并将其作为新的光纤环长度参数生效，重启相位闭环模块后进入正常相位闭环进程，即完成参数更新；另外，在fpga芯片向串口发送的数据帧中增加光纤环长度参数的字节，以便下一步筛环系统识别；

11、步骤3：根据用户输入的光纤环长度，计算光纤环长度参数并转换成字节指令，发送给筛环系统设备的串口；

12、步骤4：由于步骤二中在筛环系统发送的数据帧里，增加了光纤环长度参数的字节，因此筛环系统在采集测试数据时，读取光纤环长度参数的字节数值，再通过公式一：“光纤环长度=（光纤环长度参数/n）×205”计算，得到光纤环长度的数值，单位为m，即可在筛环系统的显示框中实现显示当前光纤环长度；其中，n表示筛环系统fpga芯片中的ad时钟频率。

13、本发明可达到以下有益效果：

14、本发明提供的筛环系统，无需调试fpga程序，用户可利用筛环系统自由设置被测光纤环长度参数，且用户只需填入光纤环实际长度、点击按钮两个步骤即可，使用方法非常便捷，界面友好，对操作人员要求极低，有利于提高筛环测试的效率。

15、本系统基本功能是采集、处理、显示筛环系统设备的串口输出数据，但除此之外，还独立设计了光纤环长度输入和设置功能，可将光纤环长度参数转换成串口字节指令并发送给筛环系统设备。利用给设备和测试软件中新设计的功能之间的配合，无需重新调试和烧写fpga程序，便可实现快速在线自由设置光纤环长度，以满足任何长度的光纤环的筛选、测试。

技术特征：

1.一种可自由设置光纤环长度的筛环系统，其特征在于：包括光源、耦合器、y波导、探测器、电源板、光源板和主控板；y波导依次与耦合器和光源电连接，耦合器与探测器电连接，电源板用于给光源板和主控板供电，光源板用于给光源提供驱动电流和温控电流；主控板用于对探测器信号进行采样和解调，并给y波导提供调制电压信号，以及输出角速度数据和温度数据。

2.根据权利要求1所述的一种可自由设置光纤环长度的筛环系统，其特征在于：y波导用于连接被测光纤环；主控板包括ad采样电路、fpga芯片、da反馈电路和数据输入输出电路，ad采样电路依次与fpga芯片和da反馈电路电连接，数据输入输出电路与通信端口电连接。

3.根据权利要求1所述的一种可自由设置光纤环长度的筛环系统的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

技术总结
一种可自由设置光纤环长度的筛环系统及其使用方法，包括光源、耦合器、Y波导、探测器、电源板、光源板和主控板；Y波导依次与耦合器和光源电连接，耦合器与探测器电连接，电源板用于给光源板和主控板供电，光源板用于给光源提供驱动电流和温控电流；主控板用于对探测器信号进行采样和解调，并给Y波导提供调制电压信号，以及输出角速度数据和温度数据。本发明设计了光纤环长度输入和设置功能，可将光纤环长度参数转换成串口字节指令并发送给筛环系统设备，无需重新调试和烧写FPGA程序，便可实现快速在线自由设置光纤环长度，以满足任何长度的光纤环的筛选、测试。另外，本方法便捷、操作界面简洁，对操作人员要求低，有利于提高筛环测试效率。

技术研发人员：徐知芳,李冠江,隆东,钟文,曹陇,皮亚斌
受保护的技术使用者：河北长盈通光系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5