气密封装对光纤陀螺零偏误差和长期可靠性的影响

作者：许保祥; 熊智; 黄继勋

来源：导航与控制, 2021, 20(01): 97-102.

• 干涉型光纤陀螺
• 变气压
• 水汽
• 气密性封装
• 精度
• 长期可靠性

当前的应用领域对干涉型光纤陀螺(Interferometric Fiber Optic Gyroscope, IFOG,简称光纤陀螺)提出了较高的要求,如运载、航天领域要求光纤陀螺在变气压环境下精度不恶化,服役期限和存储环境要求光纤陀螺在高湿环境下可靠性高及性能稳定。而光纤对应力、水汽敏感,开放式光路结构的光纤陀螺在上述环境中性能不满足要求。通过分析气压变化对光纤陀螺零偏误差的影响以及水汽介质对光纤陀螺使用寿命、长期精度的影响,提出了对光纤陀螺光路进行气密性封装的方法。对两只气密性封装的光纤陀螺进行测试,气密性封装结构漏气率优于4×10-10Pa·m3/s,内部水汽含量低于5×10-6;两只光纤陀螺气密性封装后,在-40℃～60℃的温度范围内,零偏峰峰值降低了32.5%和31.0%,零偏稳定性误差降低了26.9%和22.2%;在变气压环境下,零偏峰峰值降低了95.3%和96.3%,零偏稳定性误差降低了96.2%和95.4%。测试结果表明,气密性封装能够显著提高光纤陀螺的精度和长期可靠性。

• 单位
  自动化学院; 南京航空航天大学