专利名称：单轴光纤陀螺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单轴光纤陀螺，特别是一种井下测斜仪用单轴光纤陀螺。
背景技术：
随着飞航导弹、宇航航天、火箭卫星、潜艇舰船以及高速列车等军民产品的广泛应 用，对惯性敏感器件的需求越来越广泛。井下陀螺测斜是利用光纤陀螺可以敏感惯性空间 物体运动角速率的特点，仪器在倾斜状态下陀螺相对于地理坐标系和仪器坐标系形成的相 位旋转，即可得到倾斜状态的方位角、倾斜角.和工具面角等，对这些测井数据进行分析，可 以对老井进行复查，指导侧钻井，定向井的开钻并进行井眼轨迹测量。井下测斜仪作为一种井下轨迹测量设备，其外形尺寸受到了严格的限制，外径尺 寸要求 S 40 ,这对于国内的光纤 陀螺仪厂家是难以完成的，现有测斜仪均采用动调陀螺或国外光纤陀螺的方案，但动调陀 螺的抗冲击能力差，国外光纤陀螺对国内出口又有层层限制。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本、结构简单的单轴光纤陀螺。为解决上述技术问题，本发明包括陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、耦 合器、Y波导，其特征在于，所述陀螺本体为细长圆柱体型，该陀螺本体外径小于32mm，该陀 螺本体中部设有陀螺本体支架，用于固定所述陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、 耦合器、Y波导；所述陀螺环体为椭圆结构形式，长短轴比例达到5 :1，绕制光纤长度达到 400米，环体短轴的外型尺寸小于28mm。上述方案中，所述Y波导和耦合器安装在所述陀螺环体上。上述方案中，所述陀螺环体上设置有盘纤槽，用于环体上光学器件尾纤盘纤时定 位。优选的，所述陀螺的光路结构划分为输入通道与输出通道两部分，所述输入通道 模块，输出通道模块是以2X2保偏光纤耦合器与Y波导之间的熔点为分界，SLD、PIN管、探 测器、2X2保偏光纤耦合器为输入通道模块，Y波导和光纤环为输出通道模块。本发明由于采用了上述结构，具有低成本、结构简单的有益效果。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明的技术方案作进一步具体说明。图1为本发明的主视图。图2为本发明的侧视图。图3为光路原理示意图。
具体实施例方式如图1、图2所示，本发明包括陀螺环体8、陀螺主板3、光源板4、探测器5、光源9、 耦合器7、Y波导6，其特征在于，所述陀螺本体2为细长圆柱体型，该陀螺本体2外径小于 32mm，该陀螺本体2中部设有陀螺本体支架1，用于固定所述陀螺环体8、陀螺主板3、光源板 4、探测器5、光源9、耦合器7、Y波导6 ；所述陀螺环体8为椭圆结构形式，长短轴比例达到 5 :1，绕制光纤长度达到400米，环体短轴的外型尺寸小于28mm。所述Y波导6和耦合器7 安装在所述陀螺环体8上。所述陀螺环体8上设置有盘纤槽，用于环体上光学器件尾纤盘 纤时定位。如图3所示，光路设计基于全保偏方案，采用模块化设计思路，将光路结构划分为 输入通道与输出通道两部分，并尽可能减少熔接点，提高系统的稳定性。单轴光纤陀螺采用 光路全保偏方案设计；从SLD光源发出的光，经2X2保偏光纤耦合器分成两束功率相等的 光。每一束光经过相位调制器分别分别从光纤环两端耦合入光纤环，沿相反方向绕光纤环 运行后出射，并产生干涉。当光纤环处于静止时，两束光的光程差为零；当光纤环以角速率 ω旋转时，则产生Sagnac效应，两束光的光程差不为零。陀螺通过检测Sagnac效应完成检 测物体运动角速率。输入通道模块，输出通道模块是以2X2保偏光纤耦合器与Y波导之间 的熔点为分界，SLD、PIN管、探测器、2 X 2保偏光纤耦合器为输入通道模块，Y波导和光纤环 为输出通道模块。这解决了以往光纤陀螺系统复杂，器件众多的弊端，改进后的陀螺系统紧 凑，简洁。最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对 本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均 应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种单轴光纤陀螺，包括陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、耦合器、Y波导，其特征在于，所述陀螺本体为细长圆柱体型，该陀螺本体外径小于32mm，该陀螺本体中部设有陀螺本体支架，用于固定所述陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、耦合器、Y波导；所述陀螺环体为椭圆结构形式，长短轴比例达到51，绕制光纤长度达到400米，环体短轴的外型尺寸小于28mm。
2.根据权利要求1所述的单轴光纤陀螺，其特征在于，所述Y波导和耦合器安装在所述 陀螺环体上。
3.根据权利要求1或2所述的单轴光纤陀螺，其特征在于，所述陀螺环体上设置有盘纤 槽，用于环体上光学器件尾纤盘纤时定位。
4.根据权利要求3所述的单轴光纤陀螺，其特征在于，所述陀螺的光路结构划分为输 入通道与输出通道两部分，所述输入通道模块，输出通道模块是以2X2保偏光纤耦合器与 Y波导之间的熔点为分界，SLD,PIN管、探测器、2X2保偏光纤耦合器为输入通道模块，Y波 导和光纤环为输出通道模块。
全文摘要
本发明涉及一种单轴光纤陀螺，包括陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、耦合器、Y波导，其特征在于，所述陀螺本体为细长圆柱体型，该陀螺本体外径小于32mm，该陀螺本体中部设有陀螺本体支架，用于固定所述陀螺环体、陀螺主板、光源板、探测器、光源、耦合器、Y波导；所述陀螺环体为椭圆结构形式，长短轴比例达到51，绕制光纤长度达到400米，环体短轴的外型尺寸小于28mm。本发明由于采用了上述结构，具有低成本、结构简单的有益效果。
文档编号G01C19/66GK101963506SQ20101028071
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者孟冰 申请人:国营红峰机械厂