本實(shí)用新型屬于光纖環(huán)領(lǐng)域，具體涉及一種磁屏蔽光纖環(huán)及光纖陀螺儀。

背景技術(shù)：

磁場性能一直是光纖陀螺儀工程化的關(guān)鍵指標(biāo)之一。在光纖陀螺儀的各構(gòu)成部件中，光纖環(huán)對光纖陀螺儀磁場性能的影響因子可達(dá)100％，一旦光纖環(huán)制作完成，其磁敏感性也就固定下來，因此，對于光纖環(huán)而言，提高光纖環(huán)的磁場性能一直是光纖陀螺儀領(lǐng)域內(nèi)的研究重點(diǎn)。

根據(jù)光纖陀螺儀的磁敏感性機(jī)理，光纖環(huán)是光纖陀螺儀所有光學(xué)器件中對磁場最為敏感的部件，因此降低光纖陀螺儀磁敏感性的方法主要包括兩種：其一是降低光纖環(huán)自身的磁敏感性，但對于光纖環(huán)磁敏感性而言，光纖材料和繞制工藝決定了無法將光纖環(huán)的磁敏感性完全消除，在技術(shù)上達(dá)到一定程度后，磁敏感性的提升變得非常困難。

其二是對光纖陀螺儀進(jìn)行磁屏蔽，對于工程應(yīng)用而言，進(jìn)行磁屏蔽是最常用方法，但是，在實(shí)際使用過程中，磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在光纖陀螺儀的最外層，磁屏蔽材料作為光纖陀螺儀的外殼。光纖環(huán)需要與其他光學(xué)器件組合裝配，光纖環(huán)會受到其他器件的磁干擾，并且光纖陀螺儀也需要與慣導(dǎo)系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)連接安裝，在磁屏蔽結(jié)構(gòu)上開設(shè)過線孔數(shù)量過多，增大漏磁現(xiàn)象，同時(shí)需要考慮光纖陀螺儀的安裝和重量因素，這種設(shè)計(jì)方法磁屏蔽結(jié)構(gòu)無法保證完整和整體閉合，因此，屏蔽效果并不理想，如果單純通過增加磁屏蔽厚度的方式來提升屏蔽效能，無疑將大幅增大整機(jī)的重量，不利于工程化應(yīng)用，需要找到更加有效的磁屏蔽方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種磁屏蔽光纖環(huán)及光纖陀螺儀，對無骨架光纖環(huán)進(jìn)行單獨(dú)的磁屏蔽設(shè)計(jì)，降低其磁敏感性，提升光纖陀螺儀的磁場性能。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種磁屏蔽光纖環(huán)，包括無骨架光纖環(huán)，所述無骨架光纖環(huán)的兩個(gè)自由端分別形成第一尾纖和第二尾纖，所述磁屏蔽光纖環(huán)還包括磁屏蔽機(jī)構(gòu)和金屬封裝機(jī)構(gòu)；

所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)包括磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體和磁屏蔽蓋，所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體和所述磁屏蔽蓋均由磁屏蔽材料制成，所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體的上表面開設(shè)有環(huán)形凹槽，所述無骨架光纖環(huán)膠接在所述環(huán)形凹槽的底部，且所述無骨架光纖環(huán)與所述環(huán)形凹槽的兩個(gè)側(cè)壁之間分別預(yù)留有間隔；所述磁屏蔽蓋上開設(shè)有第一過纖通道，所述磁屏蔽蓋蓋合固定在所述環(huán)形凹槽上時(shí)，所述第一尾纖和所述第二尾纖均從所述第一過纖通道引出所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)，并且所述無骨架光纖環(huán)與所述磁屏蔽蓋之間預(yù)留有間隔；

所述金屬封裝機(jī)構(gòu)包括金屬封裝機(jī)構(gòu)本體和金屬封裝蓋，所述金屬封裝機(jī)構(gòu)本體為一端具有開口的容置腔體，所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)置于所述容置腔體中，并且所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)與所述容置腔體貼合固定；所述金屬封裝蓋上開設(shè)有第二過纖通道，所述金屬封裝蓋蓋合固定在所述金屬封裝機(jī)構(gòu)本體的開口上時(shí)，所述第二過纖通道與所述第一過纖通道貫通，所述第一尾纖和所述第二尾纖均從所述第二過纖通道引出所述金屬封裝機(jī)構(gòu)，并且所述金屬封裝蓋與所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)貼合固定。

進(jìn)一步地，所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體、所述磁屏蔽蓋、所述金屬封裝機(jī)構(gòu)本體和所述金屬封裝蓋均為環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體的上表面開設(shè)有第一環(huán)形凹槽，在所述第一環(huán)形凹槽的底部還開設(shè)有第二環(huán)形凹槽，所述無骨架光纖環(huán)膠接在所述第二環(huán)形凹槽的底部；所述磁屏蔽蓋截面為T型，由一體成型的第一磁屏蔽蓋和第二磁屏蔽蓋構(gòu)成，所述磁屏蔽蓋蓋合在所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體上時(shí)，所述第一磁屏蔽蓋與所述第一環(huán)形凹槽匹配，所述第二磁屏蔽蓋和所述第二環(huán)形凹槽匹配。

進(jìn)一步地，所述無骨架光纖環(huán)與所述環(huán)形凹槽的兩個(gè)側(cè)壁之間的間隔范圍分別為0.5～5mm。

進(jìn)一步地，所述無骨架光纖環(huán)與所述環(huán)形凹槽的兩個(gè)側(cè)壁之間的間隔相同。

進(jìn)一步地，所述無骨架光纖環(huán)與所述磁屏蔽蓋之間的間隔范圍為4～10mm。

進(jìn)一步地，所述磁屏蔽蓋蓋合在所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體上時(shí)，所述磁屏蔽蓋和所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體通過激光焊接成一體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述磁屏蔽材料為鐵鎳合金。

進(jìn)一步地，所述金屬封裝機(jī)構(gòu)由鋁合金制成。

一種光纖陀螺儀，所述光纖陀螺儀包括上述各方案中任一項(xiàng)的所述磁屏蔽光纖環(huán)。

本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，至少具備以下有益效果：

本實(shí)用新型提供一種磁屏蔽光纖環(huán)，對無骨架光纖環(huán)作單獨(dú)的磁屏蔽設(shè)計(jì)，將無骨架光纖環(huán)膠接在磁屏蔽機(jī)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的完整性和整體閉合性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磁屏蔽效能最大化和漏磁最小化，同時(shí)能夠保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和增加結(jié)構(gòu)熱容，進(jìn)而提升光纖陀螺儀的磁場性能；利用本實(shí)用新型磁屏蔽光纖環(huán)制得的光纖陀螺儀，一方面可實(shí)現(xiàn)屏蔽光纖陀螺儀中的其他器件對所述無骨架光纖環(huán)的磁干擾，提升光纖陀螺儀的應(yīng)用精度，另一方面磁屏蔽光纖環(huán)具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)和磁屏蔽效果，也利于實(shí)現(xiàn)光纖陀螺儀模塊化生產(chǎn)組裝。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型磁屏蔽光纖環(huán)中第一尾纖和第二尾纖引出部分的一種截面示意圖；

圖2為本實(shí)用新型金屬封裝機(jī)構(gòu)本體的截面示意圖；

圖3為蓋合在圖2的金屬封裝機(jī)構(gòu)本體上的磁屏蔽蓋的截面示意圖。

圖中1-無骨架光纖環(huán)；2-磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體；3-磁屏蔽蓋；4-金屬封裝機(jī)構(gòu)本體；5-金屬封裝蓋；101-第一尾纖；102-第二尾纖；201-環(huán)形凹槽；301-第一過纖通道；501-第二過纖通道；2001-第一環(huán)形凹槽；2002-第二環(huán)形凹槽；3001-第一磁屏蔽蓋；3002-第二磁屏蔽蓋。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種磁屏蔽光纖環(huán)，包括無骨架光纖環(huán)1，所述無骨架光纖環(huán)1的兩個(gè)自由端分別形成第一尾纖101和第二尾纖102，所述磁屏蔽光纖環(huán)還包括磁屏蔽機(jī)構(gòu)和金屬封裝機(jī)構(gòu)；

所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)包括磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2和磁屏蔽蓋3，所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2和所述磁屏蔽蓋3均由磁屏蔽材料制成，所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2的上表面開設(shè)有環(huán)形凹槽201，所述無骨架光纖環(huán)1膠接在所述環(huán)形凹槽201的底部，且所述無骨架光纖環(huán)1與所述環(huán)形凹槽201的兩個(gè)側(cè)壁之間分別預(yù)留有間隔；所述磁屏蔽蓋3上開設(shè)有第一過纖通道301，所述磁屏蔽蓋3蓋合固定在所述環(huán)形凹槽201上時(shí)，所述第一尾纖101和所述第二尾纖102均從所述第一過纖通道301引出所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)，并且所述無骨架光纖環(huán)1與所述磁屏蔽蓋3之間預(yù)留有間隔；

所述金屬封裝機(jī)構(gòu)包括金屬封裝機(jī)構(gòu)本體4和金屬封裝蓋5，所述金屬封裝機(jī)構(gòu)本體4為一端具有開口的容置腔體，所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)置于所述容置腔體中，并且所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)與所述容置腔體貼合固定；所述金屬封裝蓋5上開設(shè)有第二過纖通道501，所述金屬封裝蓋5蓋合固定在所述金屬封裝機(jī)構(gòu)本體4的開口上時(shí)，所述第二過纖通道501與所述第一過纖通道301貫通，所述第一尾纖101和所述第二尾纖102均從所述第二過纖通道501引出所述金屬封裝機(jī)構(gòu)，并且所述金屬封裝蓋5與所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)貼合固定。

上述方案中，將所述無骨架光纖環(huán)1膠接在由所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2和所述磁屏蔽蓋3構(gòu)成的所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)中，在所述磁屏蔽蓋3上開設(shè)第一過纖通道301，以供所述第一尾纖101和所述第二尾纖102引出，該方案對所述無骨架光纖環(huán)1進(jìn)行單獨(dú)的磁屏蔽設(shè)計(jì)，使內(nèi)部漏磁最小化，實(shí)現(xiàn)磁屏蔽機(jī)構(gòu)的完整性和整體閉合性，屏蔽光纖陀螺儀中的其他器件對所述無骨架光纖環(huán)1的磁干擾，實(shí)現(xiàn)磁屏蔽效能最大化。實(shí)際應(yīng)用中，以保證結(jié)構(gòu)的規(guī)則性和完整性，所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2和所述磁屏蔽蓋3可采用銑和車的方式對整塊材料進(jìn)行機(jī)械加工。

對于所述磁屏蔽蓋3上開設(shè)的第一過纖通道301，既可以為在所述磁屏蔽蓋3上開設(shè)為通孔形式，也可為在所述磁屏蔽蓋3側(cè)面開設(shè)為凹槽通道形式，為了便于示意說明，附圖1中給出了通孔形式的凹槽，但本實(shí)用新型所述磁屏蔽蓋3上開設(shè)的第一過纖通道301不限于附圖1中的形式。

本實(shí)用新型中，所述磁屏蔽材料優(yōu)選采用鐵鎳合金，如可以采用型號為1J50、1J79和1J85的鐵鎳合金中一種。

如圖1所示，本實(shí)用新型中，通過膠黏劑將所述無骨架光纖膠接在所述環(huán)形凹槽201中，要保證所述無骨架光纖環(huán)1與所述環(huán)形凹槽201的兩個(gè)側(cè)壁之間預(yù)留間隔，以及所述無骨架光纖環(huán)1與所述磁屏蔽蓋3之間預(yù)留有間隔，是考慮在溫度變化條件下，所述無骨架光纖環(huán)1熱變形后，保證所述無骨架光纖環(huán)1不會與所述環(huán)形凹槽201的兩個(gè)側(cè)壁以及所述磁屏蔽蓋3接觸。

對于所述無骨架光纖環(huán)1與所述環(huán)形凹槽201的兩個(gè)側(cè)壁之間的預(yù)留間隔，本實(shí)用新型給出以下優(yōu)選設(shè)計(jì)，所述無骨架光纖環(huán)1與所述環(huán)形凹槽201的兩個(gè)側(cè)壁之間的間隔的范圍分別為0.5～5mm。

考慮到熱輻射作用均衡以及熱場分布的均勻性，本實(shí)用新型中，所述無骨架光纖環(huán)1與所述環(huán)形凹槽201的兩個(gè)側(cè)壁之間的間隔相同。

對于所述無骨架光纖環(huán)1與所述磁屏蔽蓋3之間的預(yù)留間隔，本實(shí)用新型給出以下優(yōu)選設(shè)計(jì)，所述無骨架光纖環(huán)1與所述磁屏蔽蓋3之間的間隔范圍為4～10mm。

本實(shí)用新型中，將所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)貼合固定在所述金屬封裝機(jī)構(gòu)中，在所述金屬封裝蓋5上開設(shè)有第二過纖通道501，以供所述第一尾纖101和所述第二尾纖102引出后與其他光學(xué)器件連接，所述金屬封裝機(jī)構(gòu)一方面因其為金屬材質(zhì)，可進(jìn)一步加強(qiáng)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，另一方面可增加結(jié)構(gòu)熱容，提升所述無骨架光纖環(huán)1外部環(huán)境的熱場穩(wěn)定性，延緩?fù)獠繙囟拳h(huán)境的變化速率，從而保證本實(shí)用新型的溫度性能。本實(shí)用新型中，所述金屬封裝機(jī)構(gòu)可以由鋁合金制成，在保證本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和增加結(jié)構(gòu)熱容的基礎(chǔ)上，因鋁合金密度較小，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的輕量化。

本實(shí)用新型中，為了使減少本實(shí)用新型的整體重量，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型輕量化，所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2、所述磁屏蔽蓋3、所述金屬封裝機(jī)構(gòu)本體4和所述金屬封裝蓋5均為環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這樣實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型所述磁屏蔽光纖環(huán)整體為環(huán)狀結(jié)構(gòu)形狀，在具體產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)所述無骨架光纖環(huán)1的具體尺寸，以設(shè)計(jì)出對應(yīng)的可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型最輕量化的磁屏蔽光纖環(huán)結(jié)構(gòu)。

如圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)中，為了減少通過從所述磁屏蔽蓋3和所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2之間的縫隙漏磁，本實(shí)用新型可以對所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2上的所述環(huán)形凹槽201以及所述磁屏蔽蓋3的結(jié)構(gòu)上作優(yōu)化設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型提供了一種具體的方案：

所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2的上表面開設(shè)有第一環(huán)形凹槽2001，在所述第一環(huán)形凹槽2001的底部還開設(shè)有第二環(huán)形凹槽2002，所述無骨架光纖環(huán)1膠接在所述第二環(huán)形凹槽2002的底部；所述磁屏蔽蓋3截面為T型，由一體成型的第一磁屏蔽蓋3001和第二磁屏蔽蓋3002構(gòu)成，所述磁屏蔽蓋3蓋合在所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2上時(shí)，所述第一磁屏蔽蓋3001與所述第一環(huán)形凹槽2001匹配，所述第二磁屏蔽蓋3002和所述第二環(huán)形凹槽2002匹配。

通過該方案，所述第一磁屏蔽蓋3001置于所述第一環(huán)形凹槽2001中，所述第二磁屏蔽蓋3002置于所述第二環(huán)形凹槽2002中，這樣的結(jié)構(gòu)方式正好能夠彼此錯(cuò)開緊密安裝，減小通過安裝縫隙的漏磁。

本實(shí)用新型中，對于通過所述磁屏蔽蓋3和所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2之間的縫隙漏磁問題，本實(shí)用新型還給出另一種解決方案，具體如下：所述磁屏蔽蓋3蓋合在所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2上時(shí)，所述磁屏蔽蓋3和所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2通過激光焊接成一體結(jié)構(gòu)。通過該方案，一方面實(shí)現(xiàn)了所述磁屏蔽蓋3和所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2之間無縫化，解決通過縫隙發(fā)生漏磁問題；另一方面，所述磁屏蔽蓋3和所述磁屏蔽機(jī)構(gòu)本體2成為一體結(jié)構(gòu)，提升整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

由于本實(shí)用新型的所述磁屏蔽光纖環(huán)具有單獨(dú)的磁屏蔽設(shè)計(jì)，使內(nèi)部漏磁最小化，實(shí)現(xiàn)磁屏蔽機(jī)構(gòu)的完整性和整體閉合性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磁屏蔽效能最大化，同時(shí)能夠保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和增加結(jié)構(gòu)熱容。因而利用本實(shí)用新型上述各個(gè)方案中任一方案制得的光纖陀螺儀，可實(shí)現(xiàn)屏蔽光纖陀螺儀中的其他器件對所述無骨架光纖環(huán)1的磁干擾，從而提升光纖陀螺儀的應(yīng)用精度；同時(shí)本實(shí)用新型的所述磁屏蔽光纖環(huán)具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)和磁屏蔽效果，也利于實(shí)現(xiàn)光纖陀螺儀模塊化生產(chǎn)組裝。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。