【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无骨架光纤环，具体涉及一种无凸台光纤环及其制备方法。
技术介绍
1、光纤环是一种基于sagnac效应的光纤线圈，是干涉式光纤陀螺传感角速率的核心元件。由于无骨架光纤环摆脱了环骨架的限制，高精度干涉式光纤陀螺一般采用无骨架光纤环作为角速率敏感线圈。光纤环对干涉式光纤陀螺性能的影响是多方面的，如随机游走系数、零偏稳定性、标度因数稳定性、非正交角偏差等。光纤环的一个棘手问题是因温度变化引起的非互异性相移，即shupe误差，为抑制shupe误差，开发了正交四极对称光纤环绕制技术，该技术的显著减小了shupe误差，但在光纤环的侧面引入分别形成了两个凸台，凸台的存在增加了光纤环的安装误差，多方面降低了干涉式光纤陀螺的性能。
2、常用的减小光纤环凸台影响的方法有提高结构件加工精度，降低光纤环安装误差、算法补偿等方法。提高结构件加工精度，抬升了干涉式光纤陀螺的制造成本，算法补偿则增加了干涉式光纤陀螺的延迟。为此，设计人在正交四极对称绕法的前提下，提出了一种经济且高效的无凸台光纤环及其制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷中的至少一种而提供一种无凸台光纤环及其制备方法。该无凸台光纤环降低了光纤环的安装误差，多方面提高了干涉式光纤陀螺的性能。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术目的之一在于一种无凸台光纤环的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
4、步骤1、通过缓冲光纤放纤
5、步骤2、通过光路光纤放纤盘将光路光纤绕制在光纤环骨架上，绕制过程中均匀施胶；
6、步骤3、再次通过缓冲光纤放纤盘将缓冲光纤绕制在光纤环骨架上，绕制过程中均匀施胶；依次固化、老炼后，得到无凸台光纤环。
7、更具体地：
8、步骤1、从原料光纤分出一定长度的光纤，作为缓冲光纤，盘绕在缓冲光纤放纤盘上；
9、步骤2、使用超声波清洗机，超声10min清洗绕环夹具；从原料光纤分出一定长度的光纤作为光路光纤，分别盘绕在两个光路光纤放纤盘上，分别标记为光路光纤放纤盘a、光路光纤放纤盘b，每个放线盘光纤长度为总长度的1/2；
10、步骤3、安装缓冲光纤放纤盘在绕环机，绕制缓冲光纤，绕制过程中均匀施胶；
11、步骤4、安装光路光纤放纤盘在绕环机，绕制光路光纤，绕制过程中均匀施胶；
12、步骤5、安装缓冲光纤放纤盘在绕环机，绕制缓冲光纤，绕制过程中均匀施胶；
13、步骤6、固化光纤环圈，拆除绕环夹具；
14、步骤7、装入平行控制工装完成光纤环老炼；
15、步骤8、拆下平行控制工装，取出光纤环，获得无凸台光纤环。其中，平行控制工装的特征是相对平行的两个平面以及两个平面的距离调控装置。
16、优选地，步骤1中所述的光纤环骨架上至少绕制3层缓冲光纤。
17、更具体地：
18、步骤1a：固定绕环夹具左挡件，绕制第1层缓冲光纤，从绕环夹具绕纤区左边缘任意一点作为绕纤起始点，从左向右绕制缓冲层，匝数为n。绕制过程中均匀施胶。
19、步骤1b：调整绕环夹具右挡件，使右挡件左边缘与绕纤区最右端缓冲层光纤接触，固定右挡件。
20、步骤1c：绕制第2层缓冲光纤，第1匝光纤位于第一层光纤最右2匝之间，从右向左绕制(n-1)匝。绕制过程中均匀施胶。
21、步骤1d：绕制第3层缓冲光纤。第1匝贴绕环夹具左挡件，从左向右绕制n匝。绕制过程中均匀施胶。
22、优选地，步骤2中所述的光路光纤放纤盘包括光路光纤放纤盘a和光路光纤放纤盘b；所述的光纤环骨架上每绕制4层光纤放纤，依次从a盘、b盘、b盘和a盘取纤，或者从b盘、a盘、a盘和b盘取纤。
23、更具体地：
24、步骤2a：光路光纤第1层，从a盘取纤，第1匝光纤位于第3层缓冲光纤第1匝和第2匝光纤之间，从左向右绕制(n-1)匝。绕制过程中均匀施胶。
25、步骤2b：光路光纤第2层。调换左右挡件的相对位置，从b盘取纤，第1匝光纤位于第1层光路光纤第1匝光纤左侧，贴绕环夹具左挡件，从右向左绕制n匝。绕制过程中均匀施胶。
26、步骤2c：光路光纤第3层。从b盘取纤，第1匝光纤位于第2层光路光纤第(n-1)匝和第n匝之间，从左向右绕制(n-1)匝。绕制过程中均匀施胶。
27、步骤2d：光路光纤第4层，调换左右挡件的相对位置，从a盘取纤，第1匝光纤位于第3层光纤第1匝光纤右侧，贴绕环夹具右挡件，从右向左绕制n匝。绕制过程中均匀施胶。
28、步骤2e：重复步骤d1、d2、d3、d4，直到光纤环要求的层数。
29、优选地，步骤3中所述的光纤环骨架上至少绕制2层缓冲光纤。
30、更具体地：
31、步骤3a：绕制第4层缓冲光纤，第1匝光纤位于最后1层光路光纤第(n-1)匝和第n匝之间，从左向右绕制(n-1)匝，绕制过程中均匀施胶。
32、步骤3b：绕制第5层缓冲光纤，第1匝光纤位于第4层缓冲光纤第(n-1)匝右侧，贴绕环夹具右挡件从右向左绕制(n-1)匝。绕制过程中均匀施胶。
33、优选地，所述的缓冲光纤为单模光纤或普通光纤中的任意一种或多种。
34、优选地，所述的施胶方式为点胶到胶槽，光纤再过胶；或者灌胶中的任意一种或多种。
35、优选地，所述的绕环胶为紫外固化胶或热固化胶中的任意一种或多种。
36、优选地，所述的绕环胶为紫外固化胶。
37、更具体地，本专利技术使用紫外灯照射光纤环圈的方式固化，具体步骤如下：
38、步骤1、光纤环固化前处理，清洁光纤环侧面和端面溢出胶液、以及尾纤残留胶液；
39、步骤2、开启紫外固化机，设置固化参数，包括固化距离、固化持续时间、转轴旋转速度；
40、步骤3、在紫外固化机的转轴上安装处理后的待固化光纤环；
41、步骤4、开启紫外灯开始固化光纤环；
42、步骤5、等待紫外灯结束照射，取出固化好的光纤环；
43、步骤6、拆解光纤环绕制工艺装备，取出无骨架光纤环；
44、优选地，所述的光纤环老炼的温度为-45～70℃，温度变化速率是1-2℃/min。
45、更具体地，老炼的作用：快速、均匀的释放光纤环的绕制应力和固化应力，使光纤环的工作状态更加稳定可靠。
46、老炼的步骤如下：
47、步骤1、开启高低温试验箱；
48、步骤2、选择高低温试验箱运行程序；
49、步骤3、将固化后的光纤环放入高低温试验箱中；
50、步骤4、按下运行按钮，等待程序运行结束；
51、步骤5、程序运行结束后，取出老炼后的光纤环。
52、本专利技术目的之二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无凸台光纤环的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无凸台光纤环的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的光纤环骨架上至少绕制3层缓冲光纤。
3.根据权利要求1所述的一种无凸台光纤环的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的光路光纤放纤盘包括光路光纤放纤盘A和光路光纤放纤盘B；所述的光纤环骨架上每绕制4层光纤放纤，依次从A盘、B盘、B盘和A盘取纤，或者从B盘、A盘、A盘和B盘取纤。
4.根据权利要求1所述的一种无凸台光纤环的制备方法，其特征在于，步骤3中所述的光纤环骨架上至少绕制2层缓冲光纤。
5.根据权利要求1所述的一种无凸台光纤环的制备方法，其特征在于，所述的缓冲光纤为单模光纤或普通光纤中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种无凸台光纤环的制备方法，其特征在于，所述的施胶方式为点胶到胶槽，光纤再过胶；或者灌胶中的任意一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种无凸台光纤环的制备方法，其特征在于，所述的绕环胶为紫外固化胶或热固化胶中的任意一种或多种。
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