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题名基于超细径光纤的高精度光纤陀螺
被引量：8
- 1
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作者
赵坤
赵小明
左文龙
颜苗
罗文勇
刘伯晗
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机构
天津航海仪器研究所
锐光信通科技有限公司
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第5期615-619,共5页
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基金
国家自然科学基金(62105307)
装备预研基金(50917010201)。
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文摘
在应用系统的牵引及光学器件技术的推动下,工程化光纤陀螺朝着小型化、轻量化、高精度方向发展,设计了一种基于新型超细径(60/100)光纤制作的高精度光纤陀螺。相比于传统细径保偏光纤,新型超细径光纤可增加光纤的抗弯曲程度,也可使光纤环圈的绕制半径减少;同时,由于光纤变细,光纤环厚度减小,当环境温度改变时,内外层光纤温度差减小,有利于改善光纤陀螺环圈全温性能,提高光纤陀螺温度特性。首先研究了新型超细径光纤纤芯、包层结构设计,在此基础上为针对性提高涂覆胶体、绕环胶体材料的可靠性,建立了胶体材料性能随时间退化的模型;随后,基于上述新型光纤和小型化宽谱ASE光源,成功搭建了高精度光纤陀螺仪样机,陀螺整机尺寸为70 mm×70 mm×35 mm,陀螺测试零偏稳定性可达0.007°/h,可以满足陀螺小型化、轻量化、高精度需求。
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关键词
高精度光纤陀螺
超细径光纤
零偏稳定性
宽谱ASE光源
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Keywords
high precision fiber optic gyroscope
ultra-thin fiber
biased stability
broad spectrum ASE light source
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分类号
U666.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名超小型光纤陀螺用超细径光纤熔接工艺技术研究
被引量：1
- 2
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作者
马玉洲
龙娅
单联洁
赵冬颖
刘小童
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机构
北京航天时代光电科技有限公司
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出处
《航天制造技术》
2022年第5期55-58,61,共5页
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基金
装备预研联合基金(6141B06220403)
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文摘
通过研究光纤陀螺关键的60μm超细径保偏光纤涂层剥除、端面切割、对轴熔接等工艺过程中存在的技术难点,改良光纤剥离设备,优化切割刀张力参数,改进对轴熔接工艺等措施,基本解决了制造过程中涉及60μm超细径光纤熔接的一次合格率问题,并通过批量化生产交付,完成了验证考核。
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关键词
超小型光纤陀螺
超细径保偏光纤
熔接
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Keywords
ultra-small fiber optic gyroscope
ultra-fine diameter polarization maintaining optical fiber
fiber fusion
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分类号
TH824.3
[机械工程—精密仪器及机械]
TN253
[电子电信—物理电子学]
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题名陀螺用超细径保偏光纤机械强度评估方法
- 3
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作者
李茂春
杜城
颜苗
余建星
向美华
王玥泽
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机构
天津航海仪器研究所
锐光信通科技有限公司
天津大学
北京浦丹光电股份有限公司
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期949-954,共6页
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基金
国家自然科学基金面上项目(12074349)。
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文摘
针对陀螺应用场景下超细径保偏光纤机械强度评估需求,提出一种基于可拉伸骨架的超细径保偏光纤强度评估方法,超细径保偏光纤绕制于可拉伸骨架之上形成光纤环圈可模拟出成环应力过程,采用该光纤环圈构建光纤陀螺,环圈骨架内的压电堆栈可驱动骨架带动超细径保偏光纤周期性拉伸,对超细径保偏光纤起到应力激励施加效果可激发光纤疲劳以实现光纤强度快速评估与筛选,同时在超细径保偏光纤内形成相位调制功能以实现陀螺偏置调制,陀螺信号长期输出变化情况可表征超细径保偏光纤力学特性优劣。该方法能够体现出超细径保偏光纤成环应力施加的复杂性和陀螺应用光纤长期张紧、弯曲等条件下应力长期演变性,有助于陀螺用超细径保偏光纤强度评估与筛选。
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关键词
超细径保偏光纤
光纤陀螺
光纤环圈
机械强度评估
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Keywords
ultra-fine polarization maintaining fiber
fiber optic gyro
fiber coil
mechanical strength evaluation
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分类号
TN253
[电子电信—物理电子学]
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题名一种基于集成光学芯片的微小型光纤陀螺
被引量：10
- 4
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作者
尚克军
雷明
向强
杨怿
冯喆
张丽哲
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机构
北京理工大学自动化学院
北京自动化控制设备研究所
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第5期650-653,共4页
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基金
国家重点研发计划(2017YFC0601702)
航天科工集团重大自主创新课题(C041gjdx)。
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文摘
针对海陆空天领域对微小型光纤导航元件的需求,提出了一种基于集成光学芯片的微小型光纤陀螺。首先,给出了兼具光源、探测器、耦合器的集成光学芯片设计方案,根据光子噪声计算出陀螺的精度极限;随后,基于集成光学芯片、微型化环圈和小型化检测电路,搭建成功微小型光纤陀螺样机,陀螺整机尺寸仅为35 mm×35 mm×35 mm;最后,对陀螺样机进行了性能测试,陀螺测试零偏不稳定性达到了0.072°/h。虽然与基于分立光学器件的传统光纤陀螺相比,精度上还存在一定差距,但是通过集成光学芯片性能的进一步优化,未来有望满足微小型光纤陀螺的应用需求。
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关键词
微小型光纤陀螺
集成光学芯片
超细径光纤
零偏不稳定性
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Keywords
miniature fiber optic gyro
integrated optical chip
ultra-fine fiber
bias instability
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分类号
V241.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名集成化光纤陀螺设计、制造及未来发展
被引量：9
- 5
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作者
尚克军
雷明
李豪伟
冯喆
姜千红
张丽哲
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机构
北京自动化控制设备研究所
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期502-509,共8页
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基金
航天科工集团重大自主创新项目(C041gjdx)。
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文摘
针对光纤陀螺尺寸、重量、成本等指标无法满足轻小型高精度应用需求的问题,采用集成化手段实现光纤陀螺综合性能提升逐步成为了目前的研究热点。首先分析了国内外干涉式光纤陀螺几种典型的集成方案:主要分为光学器件集成和敏感环圈集成,重点梳理了集成化光纤陀螺在设计方法、制造工艺以及样机研制方面的最新研究成果;随后介绍了所在科研团队在集成化光纤陀螺核心部件和原理样机方面的研究进展,阐述了集成化光学陀螺优化设计方案。优化设计后的陀螺零偏稳定性达到0.048°/h,整机尺寸仅为35 mm×35 mm×35 mm;最后对集成化光纤陀螺的发展趋势进行了展望,指出基于光学器件集成的光纤陀螺具有极佳的综合性能优势,有望在短期实现系统的快速应用。
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关键词
集成化光纤陀螺
集成光学芯片
超细径光纤
零偏稳定性
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Keywords
integrated fiber optic gyroscope
integrated optical chip
thinner small diameter fiber
bias stability
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分类号
TN253
[电子电信—物理电子学]
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题名硅基光子集成芯片光纤陀螺
被引量：5
- 6
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作者
毛玉政
何建
谢良平
万洵
崔志超
李艾伦
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机构
中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所
陆军装备部驻株洲地区航空军事代表室
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期202-206,212,共6页
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基金
装备预先研究项目(50917010202)。
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文摘
光纤陀螺用于敏感载体旋转角速率,是惯性导航系统的核心传感器之一。未来军用及民用领域对小体积、低成本的光纤陀螺需求巨大。利用光子集成芯片代替传统光纤分立器件,借助集成光学光刻工艺大规模批量生产的优势,降低生产成本,提高出货量,是光纤陀螺发展的重要方向。因此,在充分考虑目前国内微纳加工水平基础上,提出了一种工艺实现相对简单、可快速工程化的硅基光子集成芯片光纤陀螺设计方案。基于开环光纤陀螺架构,设计并加工了硅基光子芯片,实现了陀螺全部无源器件的片上集成,光子芯片尺寸约4 mm×3 mm;设计加工了四通道超细径保偏光纤阵列,实现波导与光纤多个耦合点的一次对准,大幅提高耦合封装效率;实现了光子集成芯片光纤陀螺样机25℃时零偏稳定性达到0.2°/h,性能优于相同结构的传统全光纤器件光纤陀螺。
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关键词
光纤陀螺
光子集成芯片
硅基光波导
超细径保偏光纤阵列
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Keywords
optical fiber gyroscope
photonics integrated chip
silicon based optical waveguide
ultra-fine polarization maintaining fiber array
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
TN256
[电子电信—物理电子学]
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