一种光纤环评测模块以及评测系统的制作方法

本发明涉及光纤陀螺，具体涉及一种光纤环评测模块以及评测系统。

背景技术：

光纤陀螺具有抗冲击、灵敏度高、寿命长、动态范围大、启动时间短等优点，已被广泛应用于惯性导航系统中。光纤陀螺主要包括光纤环、光器件(y波导、光纤耦合器、光源、pin-fet组件)、电路板及结构件，其中光纤环是构成光纤陀螺的核心部件，其自身性能直接影响光纤陀螺的精度，光纤环评测是光纤陀螺生产过程中的关键环节。

但目前能同时兼容多个型号规格光纤环的评测装置在每次更换不同型号规格光纤环的时候需要调整电路板、各光器件位置、各光器件走纤路径并对光纤环与y波导、y波导与光纤耦合器、光纤耦合器与pin-fet组件、光纤耦合器与光源之间相应的光纤进行重新熔接，评测一致性较差，操作过程复杂，工作量大，生产效率低。

技术实现要素：

针对现有技术的不足本发明提供了一种光纤环测评模块，待测光纤环的光纤的布纤结构合理，使光纤环的引出光纤与各个光器件引出光纤能够合理的布置，相互之间不会产生挤压干扰。

基于上述模块本发明了该提供一种光纤环评测系统，在光纤环评测时安装固定好电路板及各光器件，并按照规定的走纤路径，对各光器件光纤进行熔接，在评测不同型号规格的光纤环时只需要将待测光纤环的两根光纤和y波导的两根光纤进行熔接即可，操作简单，评测一致性好，工作量大大降低，生产效率明显提升。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供了一种光纤环评测模块，包括支撑架以及光纤环单元；

光纤环单元包括2×2光纤耦合器、y波导、底座以及上盖；底座固定在支撑架上，上盖扣合在底座上，且底座和上盖扣合留有出纤孔；

底座为圆形，底座的外边缘设有环形凸起，底座内靠近环形凸起处设置有环形凹槽；底座的中央安装待测评光纤环，环形凹槽和待测评光纤环之间安装2×2光纤耦合器和y波导；

2×2光纤耦合器包括a端和b端，且a端和b端均向外引出两根光纤；

y波导包括c端和d端，且c端向外引出一根光纤，d端向外引出两根光纤；

2×2光纤耦合器a端的一根光纤在底座内部盘绕成消返线圈并固定在底座上，a端的另一根光纤与y波导c端的一根光纤均布置在环形凹槽内，并在环形凹槽内熔接；

2×2光纤耦合器b端的两根光纤在沿着环形凹槽布置，并通过出纤孔引入外部；

y波导d端的两根光纤与待评测光纤环的引出的两根光纤沿着环形凸起的内壁上布置，并熔接；

y波导引脚焊接有导线，导线从所述出纤孔引入外部。

进一步地，为了同一时间能够同时对多个光纤环进行测评，所述支撑架设有n层，n≥2，每一层均安装一个光纤环单元。

进一步地，为了防止光纤环单元的上盖和底座装配后发生水平相对移动，上述底座上环形凸起的外表面设有凸台部，相对应地，上盖的内壁上设有位置与形状与所述凸台相适配的凹槽部。

进一步地，为了使光纤环的光纤和各光器件引出的光纤布置更加合理，所述y波导靠近出纤孔的位置安装，2×2光纤耦合器在远离出纤孔的位置安装。

进一步地，底座上开设有用于放置y波导的第一凹槽以及用于放置2×2光纤耦合器的第二凹槽。

基于上述光纤环评测模块，本发明还提供了一种光纤环评测系统，包括安装板、光纤耦合器、光源、电路板、光纤陀螺仪测试设备以及上述光纤环评测模块；

光纤耦合器、光源和电路板均固定安装在安装板上，光源一端的光纤和光纤耦合器一端光纤熔接，光纤耦合器另一端的光纤与光纤环单元出纤孔引出的2×2光纤耦合器b端的两根光纤中的一根光纤熔接；电路板上pin-fet组件的光纤与2×2光纤耦合器b端的两根光纤中的另一根光纤熔接；出纤孔引出的导线与电路板焊接；

光源的接插件和电路板引出的接插件分别与光纤陀螺仪测试设备连接。

进一步地，当光纤环评测单元设置有n个时，相应的电路板也设置有n个，光纤耦合器为1×m光纤耦合器，n≥2，m≥n。

本发明的优点在于：

1、本发明采用的光纤环评测模块采用底座和上盖配合，底座的结构设计有环形凸起和环形凹槽，使光纤环的引出光纤与各个光器件引出光纤在底座内能够合理的布置，相互之间不会产生挤压干扰，并且便于光纤的熔接。

2、本发明采用的光纤环评测系统，在光纤环评测时安装固定好电路板及各光器件，并按照规定的走纤路径，对各光器件光纤进行熔接，在评测不同型号规格的光纤环时只需要将待评测光纤环的两根光纤和y波导的两根光纤进行熔接即可，操作简单，评测一致性好，工作量大大降低，生产效率明显提升。

3、本发明采用的光纤环评测系统，根据需要可同时对多个光纤环进行测评，进一步的提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明中光纤环评测系统的立体图；

图2为本发明中光纤环单元去掉上盖的立体图；

图3为底座的立体图；

图4为图3的i部放大图；

图5为上盖的立体图；

图6为图5的ii部放大图。

附图标记如下：

1-安装板、2-光源、3-光纤耦合器(1x3光纤耦合器)、4-电路板、5-支撑架、6-光纤环单元、61-2×2光纤耦合器、62-y波导、621-导线、63-底座、631-环形凸起、632-环形凹槽、633-第二凹槽、634-第一凹槽、635-凸台部、636-凹槽部、64-上盖、65-出纤孔、66-消返线圈、7-光纤陀螺仪测试设备、8-待评测光纤环。

具体实施方式

下面一个光纤环评测系统的具体示例以及其相关附图对本发明做进一步的详述：

如图1所示，本发明提供的光纤环评测系统，包括安装板1、光源2、光纤耦合器3、电路板4、支撑架5、光纤环单元6以及光纤陀螺仪测试设备7；

首先说明该系统作为一个优选实例，为了保证同一时间能够同时对多个光纤环进行测评，其中，光纤耦合器3为1x3光纤耦合器，电路板4为三个，支撑架5为三层，光纤环单元6为三个。

具体的结构及连接关系如下：

如图1和图2所示，1x3光纤耦合器、光源2、电路板4均安装在安装板4上，支撑架5的每一层均安装一个光纤环单元6。1x3光纤耦合器包括e端和f端，e端向外引出1根光纤，f端向外引出三根光纤；光源2的光纤和1x3光纤耦合器e端的一根光纤熔接，光源2的接插件与光纤陀螺仪测试设备7连接；电路板4引出的接插件与光纤陀螺仪测试设备7连接。

光纤环单元6包括2×2光纤耦合器61、y波导62、底座63以及上盖64；底座63固定在支撑架5上，上盖64扣合在底座63上，且底座63和上盖64扣合留有出纤孔65；

如图2和图3所示，底座63为圆形，底座63的外边缘设有环形凸起631，底座63内靠近环形凸起631处设置有环形凹槽632；底座63的中央安装待测评光纤环8，环形凹槽632和待测评光纤环8之间分别设置有第二凹槽633和第一凹槽634；2×2光纤耦合器61安装在第二凹槽633上，y波导62安装在第一凹槽634上；

2×2光纤耦合器61包括a端和b端，且a端和b端均向外引出两根光纤；

y波导62包括c端和d端，且c端向外引出一根光纤，d端向外引出两根光纤；

2×2光纤耦合器61a端的一根光纤在底座63内部盘绕成消返线圈66并固定在底座63上，a端的另一根光纤与y波导c端的一根光纤均布置在环形凹槽632内，并在环形凹槽632内熔接；

2×2光纤耦合器b端的两根光纤在沿着环形凹槽632布置，并通过出纤孔65引出，其中一根光纤与1×3耦合器f端中的一根光纤熔接，另外一根与电路板4上pin-fet组件的光纤熔接；

y波导d端的两根光纤与待评测光纤环8的引出的两根光纤沿着环形凸起631的内壁上布置，并熔接；

y波导62引脚焊接有导线621，导线621从所述出纤孔65引出并与所述电路板4连接。

另外一些优化设计：

1、如图3、图4、图5和图6所示，底座63上环形凸起631的外表面设有凸台部635，相对应地，上盖64的内壁上设有位置与形状与所述凸台部635相适配的凹槽部636，防止上盖64和底座63装配后发生水平相对移动。

2、为了使光纤环的光纤和各光器件引出的光纤布置更加合理，y波导62靠近出纤孔65的位置安装，2×2光纤耦合器61在远离出纤孔65的位置安装。

测评的过程

1、装配

1)光纤环单元装配

将2x2耦合器、y波导安装在底座上，2x2耦合器a端的一根光纤和y波导c端的1根光纤在底座的环形凹槽内盘绕和熔接。2x2耦合器a端的另一根光纤盘绕成小圈作为消返线圈，固定在底座上。2x2耦合器b端的2根光纤在环形凹槽内盘绕并出纤孔向外引出。

将待评测光纤环安装在底座上，光纤环的两根光纤和y波导d端的两根光纤沿着环形凸台内壁布置，并将两者熔接。

y波导引脚焊接有导线，导线从所述出纤孔引出外部。

光纤环安装完成，光纤布置完成后将上盖和底座配合安装。

上述光纤布置的方式能够有效的防止底座内的光纤环上引出的光纤与各个器件引出的光纤之间的交叉压挤干扰。

2)安装板装配

将光源、1x3光纤耦合器和电路板安装在安装板上。光源光纤和1x3光纤耦合器e端的一根光纤熔接，1x3光纤耦合器f端的3根光纤分别与三个光纤环单元出纤孔引出的2×2光纤耦合器b端的两根光纤中的一根光纤熔接，3个电路板上pin-fet组件的光纤分别与2x2耦合器b端的两根光纤中的剩余一根光纤熔接。将与y波导引脚焊接的导线与电路板焊接。

将光源的接插件和电路板引出的接插件分别与光纤陀螺仪测试设备连接；

2、开启光纤陀螺仪测试设备对光纤环进行测试

3、当对不同型号的光纤环进行测试时只需要将原光纤环单元取出，打开光纤环单元的上盖，断开原光纤环的两根光纤和y波导d端两根光纤的熔接点，取下原光纤环，将新的待测试的光纤环固定在光纤环单元底座上，新的待测试的光纤环的两根光纤靠环形凸台内侧盘绕并与y波导d端两根光纤的熔接，然后盖上光纤环单元上盖将光纤环单元放在支撑架上，再次对光纤环进行测试即可。