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光纤线圈是光纤陀螺的敏感元件,为确保在振动环境下线圈具有良好的坚固性,在光纤表面涂上胶粘剂,固化后使光纤线圈每匝光纤之间固结在一起.在温度变化的情况下,固化后的光纤线圈整体保偏性能受到很大影响,而保偏性能的好坏直接影响陀螺精度.该课题主要研究了固化后光纤线圈的保偏性能受温度影响的机理,以及产生这种影响的主要因素,进而找到解决方法.该文利用邦加球表示法,根据偏振耦合、随机偏振耦合理论分析了偏振光在光纤中传播时发生偏振耦合的原因及因素,分析了固化后光纤线圈的保偏性能受温度影响的原因:在温度变化的情况下,胶粘剂对光纤施加的热应力使纤芯处产生各向异性应力,传光时发生双折射效应,导致光纤的两个本征偏振模式发生交叉耦合.在分析光纤线圈内部热应力过程中,建立了光纤环(包括光纤线圈和金融骨架)整体温度场.根据温度场分析的基本理论,以及有限元分析瞬态热传导的理论计算过程,对光纤环整体结构建立几何模型,利用有限元分析软件Ansys计算光纤环不同环境温度下的温度场,对光纤环不同部分的温度变化做了进一步的分析.结果表明金属骨架能够很快达到环境温度,光纤和胶粘剂比较缓慢而且两者温度变化趋于一致.根据热弹性基本方程,以及有限元计算热应力的一般过程,使用有限元分析软件Ansys计算光环不同温度环境下热应力.通过计算光纤纤芯的各向应力分析胶粘剂产生的热应力对光纤线圈保偏性能的影响.同时研究了胶粘剂性能的变化和金属骨架性能的变化对其带来的影响.分析表明,温度变化量越大胶粘剂对光纤的影响越大,胶粘剂的热膨胀系数是主要影响因素,而金属骨架的性能对光纤影响不大.对理论分析和仿真计算得到的结论进行了实验验证.实验证明理论分析和计算得到的结论是正确的.提出改进光纤线圈涂胶工艺的方法:控制涂胶量.这对于光纤陀螺工程化具有比较大的意义.