一种光纤环温度相关性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种光纤环温度相关性评估方法，包括如下步骤：步骤1：采集光纤环筛选系统的时间t、温度T、零偏数据Φ；步骤2：提取采集到的时间t、温度T、零偏数据Φ，进行数据处理；步骤3：求解A的数值：然后根据A的不同数值对光纤环的温度对称性进行等级评估；步骤4：根据βmax的数值与零偏极差之间的关系，对光纤环的温度敏感性进行等级评估；步骤5：最后，根据光线环的温度对称性和温度敏感性，对光纤环的温度相关性进行等级评估。本发明专利技术通过本方案提出的光纤环温度相关性评估方法，能够实现光纤环温度性能的全面、快速评估。快速评估。快速评估。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤环温度相关性评估方法


[0001]本专利技术涉及光纤陀螺
，尤其涉及一种光纤环温度相关性评估方法。

技术介绍

[0002]光纤环是光纤陀螺中的一个重要器件，干涉式光纤陀螺中的光纤环通常是使用保偏光纤绕制的。保偏光纤中存在两个掺杂了高浓度B2O3的应力区，由于B2O3的热膨胀系数较大，对环境温度异常敏感，因此，环境温度的变化会在光纤中产生较大的应力变化，导致光纤环的性能发生变化，最终使得光纤陀螺的性能发生变化。
[0003]在光纤环应用于光纤陀螺的过程中，需要经历多个过程：光纤环粘接、屏蔽罩焊接、光学器件熔接、光路装配和总装配。为了保持光纤陀螺在不同温度下性能的相对稳定，通常需要对光纤陀螺进行温度补偿。温度补偿需要建立基于不同原理的数学模型，而这些数学模型通常需要以光纤环的温度相关性最为基础。由于国内光纤环绕制设备的自动化程度不高，大多采用人工绕制的方式，从而造成光纤环的个体差异较大，使得不同光纤环的温度相关性存在显著区别。如果不在光纤环使用之前进行温度相关性的评估判断，部分温度相关性不良的光纤环将会在温度补偿前才被发现，不仅浪费了大量的人力、设备等资源，同时影响生产进度，也会造成屏蔽罩等材料报废，使得光纤陀螺的成本显著增高。
[0004]当前阶段，光纤环的温度相关性缺少评价方法，成为光纤环筛选的瓶颈，严重影响光纤陀螺的生产进度和成本。因此，需要建立一个光纤环温度相关性的评估方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种光纤环温度相关性评估方法，快速地对光纤环进行温度相关性方面的筛选，筛选出的温度相关性优良的光纤环用于光纤陀螺的装配，避免了温度相关性不良的光纤环进入装配流程造成报废或返工，影响生产进度和并造成成本增加，同时能够显著提升光纤陀螺的工程化水平。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种光纤环温度相关性评估方法，其特征在于：包括如下步骤：
[0007]步骤1：将光纤环光路熔接在光纤环筛选系统中，然后将光纤环置于高低温控制箱中，光纤环筛选系统的其他部分置于常温环境中；设定所需温度，启动高低温控制箱，同时启动光纤环筛选系统，采集光纤环筛选系统的时间t、温度T、零偏数据Φ；
[0008]步骤2：提取采集到的时间t、温度T、零偏数据Φ，进行数据处理；具体处理过程如下：
[0009]1)求取升温、降温过程中各时刻温度T随时间t的变化率α1、α2，其中，α1＝(dT1/dt)，α2＝(dT2/dt)，其中，
[0010]T1为升温过程中任一时刻的温度，单位为℃；
[0011]T2为降温过程中任一时刻的温度，单位为℃；
[0012]t为时间，单位为s；
[0013]2)求取升温、降温过程中，各时刻零偏数据Φ随时间t的变化率β1、β2，
[0014]其中，β1＝(dΦ1/dt)，β2＝(dΦ2/dt)，
[0015]Φ1为升温过程中任一时刻的零偏，单位为
°
/h；
[0016]Φ2为降温过程中任一时刻的零偏，单位为
°
/h；
[0017]t为时间，单位为s；
[0018]3)求取升温、降温过程中，各时刻零偏数据Φ随时间t的变化率β1、β2的最大值β1max、β2max以及βmax，其中，βmax为β1max、β2max中的较大者；
[0019]β1max＝max[|β
11
|:|β
1n
|]＝
°
/h/s，β2max＝max[|β
21
|:|β2m|]，
[0020]βmax＝max[β1max，β2max]，
[0021]β
11
为升温过程中第1个零偏随时间的变化率，单位为
°
/h/s；
[0022]β
1n
为升温过程中第n个零偏随时间的变化率，单位为
°
/h/s；
[0023]β
21
为降温过程中第1个零偏随时间的变化率，单位为
°
/h/s；
[0024]β
2m
为降温过程中第m个零偏随时间的变化率，单位为
°
/h/s；
[0025]n为升温过程中的数据量；
[0026]m为升温过程中的数据量；
[0027]步骤3：对比在各相同温度T下或各温度区间T1～T2内，α1、α2、β1、β2之间的关系，根据(α2/α1)＝A
×
(β2/β1)，求解A的数值，A为比例因子；然后根据A的不同数值对光纤环的温度对称性进行等级评估；
[0028]步骤4：根据βmax的数值与零偏极差之间的关系，对光纤环的温度敏感性进行等级评估；
[0029]步骤5：最后，根据光线环的温度对称性和温度敏感性，对光纤环的温度相关性进行等级评估。
[0030]进一步地，步骤3中，光纤环的温度对称性的具体等级评估方法如下：
[0031]1)0<A≤1，说明光纤环零偏与温度的升降趋势一致，且升降温过程变化幅度接近，光纤环升降温过程温度对称性高，为一级；
[0032]2)1<A≤3，说明光纤环零偏与温度的升降趋势一致，升降温过程变化幅度较为接近，光纤环升降温过程温度对称性较高，为二级；
[0033]3)3<A，说明光纤环零偏与温度的升降趋势一致，升降温过程温度对称性一般，为三级；
[0034]4)A≤0，说明光纤环零偏与温度的升降趋势不一致，升降温过程温度对称性差，为四级。
[0035]进一步地，具步骤4中，光纤环的温度敏感性的具体等级评估如下：
[0036]1)0<(βmax/(Φmax
‑
Φmin))≤0.3，说明光纤环在一定的温度变化速率下，最大零偏变化率显著小于零偏极值之差，光纤环升降温过程温度性能稳定，为一级；
[0037]2)0.3<(βmax/(Φmax
‑
Φmin))≤0.5，说明光纤环在一定的温度变化速率下，最大零偏变化率小于零偏极值之差，光纤环升降温过程温度性能较为稳定，为二级；
[0038]3)0.5<(βmax/(Φmax
‑
Φmin))≤1，说明光纤环在一定的温度变化速率下，最大零偏变化率接近零偏极值之差，光纤环升降温过程温度性能一般，为三级；
[0039]4)1<(βmax/(Φmax
‑
Φmin))，说明光纤环在一定的温度变化速率下，最大零偏变
化率大于零偏极值之差，光纤环升降温过程温度性能差，为四级。
[0040]进一步地，具步骤5中，光纤环的温度相关性的具体等级评估方法如下：
[0041]一级光纤环：温度对称性和温度敏感性评价均为一级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤环温度相关性评估方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：将光纤环光路熔接在光纤环筛选系统中，然后将光纤环置于高低温控制箱中，光纤环筛选系统的其他部分置于常温环境中；设定所需温度，启动高低温控制箱，同时启动光纤环筛选系统，采集光纤环筛选系统的时间t、温度T、零偏数据Φ；步骤2：提取采集到的时间t、温度T、零偏数据Φ，进行数据处理；具体处理过程如下：1)求取升温、降温过程中各时刻温度T随时间t的变化率α1、α2，其中，α1＝(dT1/dt)，α2＝(dT2/dt)，其中，T1为升温过程中任一时刻的温度，单位为℃；T2为降温过程中任一时刻的温度，单位为℃；t为时间，单位为s；2)求取升温、降温过程中，各时刻零偏数据Φ随时间t的变化率β1、β2，其中，β1＝(dΦ1/dt)，β2＝(dΦ2/dt)，Φ1为升温过程中任一时刻的零偏，单位为
°
/h；Φ2为降温过程中任一时刻的零偏，单位为
°
/h；t为时间，单位为s；3)求取升温、降温过程中，各时刻零偏数据Φ随时间t的变化率β1、β2的最大值β1max、β2max以及βmax，其中，βmax为β1max、β2max中的较大者；β1max＝max[|β
11
|:|β
1n
|]＝
°
/h/s，β2max＝max[|β
21
|:|β
2m
|]，βmax＝max[β1max，β2max]，β
11
为升温过程中第1个零偏随时间的变化率，单位为
°
/h/s；β
1n
为升温过程中第n个零偏随时间的变化率，单位为
°
/h/s；β
21
为降温过程中第1个零偏随时间的变化率，单位为
°
/h/s；β
2m
为降温过程中第m个零偏随时间的变化率，单位为
°
/h/s；n为升温过程中的数据量；m为升温过程中的数据量；步骤3：对比在各相同温度T下或各温度区间T1～T2内，α1、α2、β1、β2之间的关系，根据(α2/α1)＝A
×
(β2/β1)，求解A的数值，A为比例因子；然后根据A...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈来柱，陈仁东，
申请(专利权)人：重庆华渝电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：