一种光纤干涉仪局部热应力抑制效果快速测试方法与流程

本发明涉及光纤陀螺，尤其涉及一种光纤干涉仪局部热应力抑制效果快速测试方法。

背景技术：

1、光纤陀螺是一种测量角速度的惯性仪表，具有高度自主性的特性，可用于惯性导航系统，由于其全固态结构、动态范围宽、启动时间短、抗冲击能力强的特点，在现代航空、航天和国防工业等领域得到了广泛的应用。

2、光纤陀螺中需要使用5种光电子器件：光源、光纤耦合器、多功能相位调制器（y波导）、光电探测器和光纤环，其中，光纤环和y波导中的光纤是光信号的主要传输和干涉所在，是敏感角速度的器件，二者组成了光纤陀螺的光纤干涉仪。光纤干涉仪中的y波导具有独立完整的结构，而光纤环则是通过多个零件组合的。通常，光纤环是由熊猫型保偏光纤绕制成的传感线圈和软磁合金材料加工后的屏蔽壳粘接得到的。由于熊猫型保偏光纤中包含了2个应力区，导致其对温度异常敏感，因此，使用熊猫型保偏光纤绕制成的传感线圈也容易受温度的影响。为了降低温度对传感线圈的影响，通常在绕制过程中采用四极对称绕法、八极对称绕法、十六极对称绕法等技术抑制温度造成的热致误差影响。但由于绕制过程无法实现理想的对称性，导致传感线圈对热致误差的抑制不够彻底，往往存在残留的热致误差。这些残留的热致误差会随着传感线圈进入到光纤环中，进而到达光纤陀螺，最终造成光纤环、光纤陀螺存在热致误差。当光纤环或者光纤陀螺周围存在局部热量时，就会在光纤干涉仪上产生局部热应力，从而导致光纤陀螺温度性能的下降。

3、光纤陀螺生产过程中，往往需要逐级测试、筛选各器件对局部热应力的抑制效果。以组成光纤干涉仪的y波导和光纤环为例，针对y波导，需要先后在y波导器件级别、光纤干涉仪级别进行局部热应力抑制效果的测试；针对传感线圈，需要先后在传感线圈级别、光纤环级别、光纤干涉仪级别进行局部热应力抑制效果的测试。传感线圈在光纤环级别测试时，需要使用环氧树脂胶水把传感线圈与屏蔽壳粘接起来，粘接的过程包含环氧树脂胶水混合、离心除泡、粘接组合、环氧树脂胶水固化、时效处理（应力释放）。这些过程周期长，占用资源多，严重影响了光纤陀螺生产效率。同时，一旦光纤环测试不满足要求，粘接后的传感线圈与屏蔽壳无法分开，则会造成屏蔽壳的浪费，从而造成光纤陀螺生产成本的增高。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有光干涉仪的具备热应力的抑制效果测试评估过程周期长、效率低以及屏蔽壳浪费等问题，提供一种光纤干涉仪局部热应力抑制效果快速测试方法，能够简化光纤干涉仪热应力抑制效果的评估过程，能快速的检测出光纤干涉仪局部热应力抑制效果，从而提高光纤干涉仪温度性能评估的效率，提高器件测试、筛选效率，进而提升光纤陀螺的生产效率，降低光纤陀螺的生产成本。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种光纤干涉仪局部热应力抑制效果快速测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

3、1）按照待测光纤干涉仪中传感线圈与屏蔽壳粘接用的环氧树脂的成分、配比制备液态环氧树脂，然后以传感线圈与屏蔽壳中环氧树脂的固化方式将液态环氧树脂进行固化；再将固化后的环氧树脂加工成内外径与传感线圈的内外径相同的环形环氧树脂薄片；

4、2）选取与待测光纤干涉仪相同的屏蔽壳和传感线圈，其中，所述屏蔽壳包括屏蔽壳体和屏蔽壳盖，该屏蔽壳体具有线圈槽；

5、3）在屏蔽壳体的线圈槽内放置一片环氧树脂薄片，然后将传感线圈放入线圈槽，并将传感线圈的2根尾纤屏蔽壳的出纤孔穿出；再在传感线圈的另一侧放置一片环氧树脂薄片；最后将屏蔽壳盖盖在屏蔽壳体上，并通过耐高温胶带将屏蔽壳盖与屏蔽壳体固定，且使屏蔽壳盖、环氧树脂薄片、传感线圈、环氧树脂薄片以及线圈槽的槽底依次贴合；然后执行步骤4）或者步骤5）；

6、4）将y波导安装在干涉仪上，并将y波导2根光纤与传感线圈2根尾纤进行熔接；然后执行步骤5）；

7、5）在屏蔽壳表面的任一位置安装一个加热源，并打开加热源，产生一个局部的热区；

8、6）按照热应力抑制效果评估测试的温度程序进行性能测试；

9、7）重复步骤5）、6），以对不同位置进行测试，直至测试完成；

10、8）最后，拆除耐高温胶带，将屏蔽壳体、屏蔽壳盖、传感线圈以及环氧树脂薄片分开，其中，环氧树脂薄片能重复使用。

11、进一步地，所述环氧树脂薄片的厚度为2mm±0.3mm。

12、进一步地，步骤1）中，环氧树脂薄片加工成型后，对其两侧面进行打磨，是环氧树脂薄片能够与传感线圈和线圈槽的槽底贴合。

13、进一步地，耐高温胶带至少能承受150℃。

14、与现有技术相比，本发明具有如下优点：使用与粘接传感线圈和屏蔽壳的环氧树脂相同成分及固化方式制作的环氧树脂薄片代替粘接过程，在保证与粘接状态传热效率相同的前提下，大幅缩短了测试时间，简化了光纤干涉仪热应力抑制效果的评估过程，提高了光纤干涉仪的温度性能评估的效率，能快速的检测出光纤干涉仪局部热应力抑制效果，能提高器件测试、筛选效率；同时，该方法中不需将传感线圈和屏蔽壳进行粘接，避免了因传感线圈温度性能不良报废时对屏蔽壳的浪费，节约了工程成本。

技术特征：

1.一种光纤干涉仪局部热应力抑制效果快速测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光纤干涉仪局部热应力抑制效果快速测试方法，其特征在于：所述环氧树脂薄片的厚度为2mm±0.3mm。

3.根据权利要求1所述的一种光纤干涉仪局部热应力抑制效果快速测试方法，其特征在于：步骤1）中，环氧树脂薄片加工成型后，对其两侧面进行打磨，是环氧树脂薄片能够与传感线圈和线圈槽的槽底贴合。

4.根据权利要求1所述的一种光纤干涉仪局部热应力抑制效果快速测试方法，其特征在于：耐高温胶带至少能承受150℃。

技术总结
本案公开了一种光纤干涉仪局部热应力抑制效果快速测试方法，包括如下步骤：1）加工环形环氧树脂薄片；2）选取屏蔽壳和传感线圈；3）在屏蔽壳体的线圈槽内放置环氧树脂薄片，传感线圈，环氧树脂薄片；最后将屏蔽壳盖盖在屏蔽壳体上；4）将Y波导安装在干涉仪上；5）在屏蔽壳表面的任一位置安装一个加热源，并打开加热源；6）按照热应力抑制效果评估测试的温度程序进行性能测试；7）重复步骤5）、6），以对不同位置进行测试，直至测试完成；8）最后，拆除耐高温胶带。本发明能够快速的检测出光纤干涉仪局部热应力抑制效果，提高器件测试、筛选效率，进而提升光纤陀螺的生产效率，降低光纤陀螺的生产成本。

技术研发人员：陈来柱,冉桂苍,巫山松
受保护的技术使用者：重庆华渝电气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/6