專利名稱：全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖干涉儀技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
干涉現(xiàn)象是光學(xué)的基本現(xiàn)象，利用光纖實(shí)現(xiàn)光的干涉，是光干涉現(xiàn)象的重要應(yīng)用。 全光纖干涉儀是利用光纖取代透鏡系統(tǒng)構(gòu)成的，在整個(gè)儀器中除了分束器以外，其它所有光路都是用光纖來(lái)連接而成的，所以稱之為全光纖干涉儀。全光纖干涉儀因其形狀可隨意變化、體重輕、結(jié)構(gòu)緊湊以及靈敏度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于光纖傳感、光纖通信、量子保密通信等技術(shù)領(lǐng)域。其基本工作原理是利用分束耦合器、反射鏡等光學(xué)器件先把一束光分為兩路或者多路，然后通過(guò)各個(gè)不同路經(jīng)(稱之為“臂”)傳輸?shù)搅硪欢?或者傳輸?shù)搅硪欢撕蠼?jīng)反鏡反射回到原點(diǎn))各個(gè)分路重新重合形成疊加干涉。各個(gè)臂(路徑)根據(jù)需要可以做成相同的長(zhǎng)度也可以做成不同的長(zhǎng)度，這樣的話，如果外界環(huán)境比如溫度、噪聲、震動(dòng)等因素變化的話，各個(gè)臂上的光纖折射率或者光纖長(zhǎng)度就會(huì)發(fā)生輕微的變化，這樣就會(huì)對(duì)不同的臂產(chǎn)生不同程度的影響，如果光在不同的臂上傳輸就會(huì)產(chǎn)生不同的光程變化，即引起各個(gè)臂之間的相位差不固定并隨外界環(huán)境干擾而形成隨機(jī)漂移，使得全光纖干涉儀不能正確提取信息，最終影響全光纖干涉儀的正常工作。所以為了能使全光纖干涉儀能正常工作， 就非常有必要對(duì)全光纖干涉儀進(jìn)行有效的被動(dòng)相位補(bǔ)償處理，盡量減小外界環(huán)境對(duì)它的影響。被動(dòng)相位補(bǔ)償包括采用低的熱膨脹系數(shù)材料來(lái)制作干涉環(huán)、采用集成工藝刻蝕干涉壞、 增加減震裝置并且進(jìn)行精確的溫度控制等。目前國(guó)內(nèi)外都有相應(yīng)的研究小組做過(guò)這種被動(dòng)相位補(bǔ)償技術(shù)，但效果都不是很好，并且市場(chǎng)上沒(méi)有相應(yīng)的成熟產(chǎn)品。而本專利就是采用非常低的熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)材料和非常高的隔音效果材料來(lái)制作干涉環(huán)的被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有高穩(wěn)定水平的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)及其制作方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部開(kāi)設(shè)有環(huán)形凹槽的發(fā)泡橡塑絕熱材料體，所述環(huán)形凹槽內(nèi)容納有光纖干涉環(huán)，所述發(fā)泡橡塑絕熱材料體外依次包裹有內(nèi)層鋁箔紙層、第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層、第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層、特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料層、第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層、第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層、絕熱保溫材料層、發(fā)泡橡塑絕熱材料層和外層鋁箔紙層；所述全光纖干涉儀上用于連接至外部信號(hào)輸入輸出的光纖從各層材料穿出。本發(fā)明中的發(fā)泡橡塑絕熱材料體和發(fā)泡橡塑絕熱材料層所采用的發(fā)泡橡膠，是以性能優(yōu)異的丁腈橡膠，聚氯乙烯為主要原料，經(jīng)過(guò)密煉，硫化發(fā)泡等特殊工藝制成，具有優(yōu)良的絕熱、保溫作用。鋁箔紙層具有光反射率高、不透氣、不透水、密封性能好以及熱反射率高等特點(diǎn)，從而具備防熱輻射、隔熱作用。復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層具有絕熱保溫作用。DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層能夠隔絕高達(dá)90%的紅外線，具有耐光、耐水、耐濕、耐高溫等特性，起到密封、絕熱和結(jié)構(gòu)支撐的作用，作為特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料層和復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層的依附媒介。特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料層起到隔音作用，隔音量高達(dá)42dB。復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層起到絕熱、保溫作用。本發(fā)明采用了多種導(dǎo)熱系數(shù)很低的特殊絕熱、保溫材料和隔音性能很好的高分子隔音材料，并采用了多層密封技術(shù)進(jìn)行處理， 把所需要保護(hù)的全光纖干涉環(huán)密封在最里面一層，由里往一層一層地密封封裝各種絕熱保溫材料和隔音、防輻射材料，從而極大地減小置于最里面的光纖干涉環(huán)因外部環(huán)境變化所受到的影響，達(dá)到了一個(gè)高穩(wěn)定被動(dòng)相位補(bǔ)償水平。將全光纖干涉儀繞制成環(huán)狀的光纖干涉環(huán)能夠提高結(jié)構(gòu)的集成度，但是光纖如果彎曲得太厲害，它的損耗會(huì)變得很大；而環(huán)繞過(guò)大會(huì)增加結(jié)構(gòu)的最終尺寸，因此在保證足夠的集成度的前提下，盡量的環(huán)繞成一個(gè)較小的環(huán)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，優(yōu)選的尺寸為，所述光纖干涉環(huán)的內(nèi)徑彡9cm，外徑< 20cm，所述光纖干涉環(huán)的徑向?qū)挾确秶?. 1-0. 5cm ；所述環(huán)形凹槽的內(nèi)徑小于光纖干涉環(huán)的內(nèi)徑，外徑大于光纖干涉環(huán)的外徑。光纖干涉環(huán)的內(nèi)徑、外徑和徑向?qū)挾鹊拇笮￡P(guān)系為(外徑尺寸)減去(內(nèi)徑尺寸)等于(徑向?qū)挾鹊?倍)。發(fā)泡橡塑絕熱材料層厚度范圍是0. 5-lcm ；所述發(fā)泡橡塑絕熱材料體和發(fā)泡橡塑絕熱材料層的濕阻因子μ彡10000，導(dǎo)熱系數(shù)λ < 0.034W/(m*K)。所述第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層和第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層的厚度范圍是 0. 2-0. 4cm,導(dǎo)熱系數(shù)彡 0. 054 W/ (m · K)。所述第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層的厚度范圍是 0. 3-0. 4cm。內(nèi)層鋁箔紙層和外層鋁箔紙層的厚度范圍是0. 03-0. 05cm，光反射率和熱反射率均大于90%。所述絕熱保溫材料層的材料為二氧化硅氣凝膠，二氧化硅氣凝膠又被稱作“藍(lán)煙”、“固體煙”，是目前已知的最輕的固體材料，也是迄今為止保溫性能最好的材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.013-0. 025 1/(!11*1()，厚度范圍是0.5-2(^。并且二氧化硅氣凝膠輕質(zhì)、透明，是十分優(yōu)良的絕熱保溫材料。顯然，其他的比二氧化硅氣凝膠導(dǎo)熱系數(shù)更小的固體粉狀材料也同樣適用于本發(fā)明。所述發(fā)泡橡塑絕熱材料體形狀為長(zhǎng)方體、柱體或球體。為了有效固定光纖干涉環(huán)， 同時(shí)最大限度的減小外界對(duì)其的影響，在所述環(huán)形凹槽與光纖干涉環(huán)之間的空隙填充有二氧化硅氣凝膠，以起到更加直接的絕熱保溫的作用，免受外界影響。同時(shí)由于與環(huán)形凹槽之間的空隙被填充滿，也可以有效防震，防止光纖干涉環(huán)在環(huán)形凹槽內(nèi)晃動(dòng)。上述的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟
步驟一，將全光纖干涉儀繞制成環(huán)狀的光纖干涉環(huán)，并引出用于連接外部信號(hào)輸入輸出的光纖；
步驟二，制作發(fā)泡橡塑絕熱材料體，并在其內(nèi)部開(kāi)設(shè)與步驟一中的光纖干涉環(huán)形狀和相匹配的環(huán)形凹槽，并將光纖干涉環(huán)置于該環(huán)形凹槽中；
步驟三，在所述發(fā)泡橡塑絕熱材料體外包裹上內(nèi)層鋁箔紙層； 步驟四，在第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層相對(duì)表面上涂覆特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料層，并在第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層另一表面各涂覆上第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層和第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層，形成復(fù)合材料層，將該復(fù)合材料層制成第一盒體，該第一盒體內(nèi)空腔的形狀和大小與步驟三中所形成的結(jié)構(gòu)相匹配，將步驟三中的結(jié)構(gòu)置于該第一盒體的空腔內(nèi)；
步驟五，利用發(fā)泡橡塑絕熱材料層制成第二盒體，第二盒體內(nèi)的空腔與步驟四中的第一盒體外形匹配，空腔體積大于第一盒體；
步驟六，將第一盒體置于第二盒體的空腔內(nèi)，并在第一盒體和第二盒體空隙內(nèi)填充滿二氧化硅氣凝膠形成絕熱保溫材料層；
步驟七，在第二盒體外包裹外層鋁箔紙層。所述步驟二中，環(huán)形凹槽與光纖干涉環(huán)之間的空隙填充滿二氧化硅氣凝膠。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明采用了多種導(dǎo)熱系數(shù)很低的特殊絕熱、保溫材料和隔音性能很好的高分子隔音材料，并采用了多層密封技術(shù)進(jìn)行處理，把所需要保護(hù)的全光纖干涉環(huán)密封在最里面一層，由里往一層一層地密封封裝各種絕熱保溫材料和隔音、防輻射材料，從而極大地減小置于最里面的光纖干涉環(huán)因外部環(huán)境變化所受到的影響，達(dá)到了一個(gè)高穩(wěn)定被動(dòng)相位補(bǔ)償水平。而同時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也表明，采用本發(fā)明被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的全光纖干涉儀的穩(wěn)定性相比于現(xiàn)有技術(shù)獲得了很大的提高。


圖1本發(fā)明的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)立體圖； 圖2圖1的截面剖視圖3為本發(fā)明的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的測(cè)試圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1
如圖1和圖2所示為本發(fā)明的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)示意圖，為了方便制作， 為長(zhǎng)方體形狀，具體結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部開(kāi)設(shè)有環(huán)形凹槽的發(fā)泡橡塑絕熱材料體10，環(huán)形凹槽內(nèi)容納有光纖干涉環(huán)11。環(huán)形凹槽做的比光纖干涉環(huán)稍大，環(huán)形凹槽的內(nèi)徑小于光纖干涉環(huán)的內(nèi)徑，外徑大于光纖干涉環(huán)的外徑。光纖干涉環(huán)11的內(nèi)徑是9cm，外徑是9. 2cm,即光纖干涉環(huán)的徑向?qū)挾葹?.1cm。環(huán)形凹槽的內(nèi)徑是8cm，外徑是10cm。發(fā)泡橡塑絕熱材料體10 為長(zhǎng)方體，其尺寸依據(jù)光纖干涉環(huán)來(lái)定，以能夠完全容納光纖干涉環(huán)為標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例中， 為了更大限度的節(jié)約材料，將光纖干涉環(huán)11的環(huán)面對(duì)應(yīng)的發(fā)泡橡塑絕熱材料體10的面設(shè)計(jì)為正方形，本實(shí)施例中發(fā)泡橡塑絕熱材料體10尺寸為12. 6cm*12. 6cm*2. 6cm。在發(fā)泡橡塑絕熱材料體10外依次包裹有內(nèi)層鋁箔紙層9、第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層8、第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層7、特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料層6、第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層5、第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層4、絕熱保溫材料層3、發(fā)泡橡塑絕熱材料層2和外層鋁箔紙層1。全光纖干涉儀上用于連接至外部信號(hào)輸入輸出的兩根光纖A、B從各層材料穿出， 其中一根是信號(hào)入口，一根是信號(hào)出口。各層厚度如下內(nèi)層鋁箔紙層9和外層鋁箔紙層1厚度為0. 05cm，采用的是高性能防熱輻射鋁箔紙材料，具有光反射率高、不透氣、不透水、密封性能好、熱反射率高等特點(diǎn)，光反射率和熱反射率均高達(dá)90%以上；
第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層8和第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層4厚度為0. 3cm,采用的是導(dǎo)熱系數(shù)< 0. 054W/ (m · K)的性能優(yōu)異的復(fù)合型陶瓷絕熱涂料。第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層7和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層5的厚度為0. 4cm,該層采用的DOK聚酯玻璃介質(zhì)板材料能夠隔絕高達(dá)90%的紅外線，耐光、耐水、耐濕、耐高溫。絕熱保溫材料層3厚度為1cm，所采用材料是二氧化硅氣凝膠，在所有固體材料中熱導(dǎo)率最低，輕質(zhì)，透明，導(dǎo)熱系數(shù)在0.013 0.025 ff/(m.K)范圍內(nèi)。發(fā)泡橡塑絕熱材料層2厚度為1cm，該層以及發(fā)泡橡塑絕熱材料體10具有非常低的導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)λ彡0.034W/(m*K)，同時(shí)具有高的濕阻因子μ彡10000。對(duì)于不同臂長(zhǎng)的干涉儀，不同臂之間的臂長(zhǎng)差與干涉儀的穩(wěn)定性是成反比的，即在其它條件相同的情況下，臂長(zhǎng)差越大，穩(wěn)定性就越差。如果以單位臂長(zhǎng)差相位漂移速度來(lái)衡量干涉環(huán)的穩(wěn)定性，目前國(guó)內(nèi)外的被動(dòng)相位補(bǔ)償技術(shù)，一般能做到的穩(wěn)定性水平是單位臂長(zhǎng)差相位漂移速度的均值為0. 2rad/min左右。而如圖3中單位長(zhǎng)度臂長(zhǎng)差相位變化測(cè)試圖所示，本實(shí)施例的被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，單位長(zhǎng)度臂長(zhǎng)差相位漂移速度的均值為0. 06 rad/min，比較穩(wěn)定時(shí)單位長(zhǎng)度臂長(zhǎng)差相位漂移速度能達(dá)到0.01 rad/min左右。由此可見(jiàn)， 相比于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明大大提高了全光纖干涉儀的穩(wěn)定性。上述的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟
步驟一，將全光纖干涉儀繞制成環(huán)狀的光纖干涉環(huán)11，并引出用于連接外部信號(hào)輸入輸出的兩根光纖A、B;
步驟二，制作發(fā)泡橡塑絕熱材料體10，并在其內(nèi)部開(kāi)設(shè)與步驟一中的光纖干涉環(huán)形狀和相匹配的環(huán)形凹槽，并將光纖干涉環(huán)置于該環(huán)形凹槽中，環(huán)形凹槽與光纖干涉環(huán)之間的空隙中填充二氧化硅氣凝膠；
步驟三，在所述發(fā)泡橡塑絕熱材料體10外包裹上內(nèi)層鋁箔紙層； 步驟四，在第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層7和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層5相對(duì)表面上涂覆特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料層6，并在第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層7和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層5另一表面各涂覆上第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層8和第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層4，形成復(fù)合材料層，將該復(fù)合材料層制成第一盒體，該第一盒體內(nèi)空腔的形狀和大小與步驟三中所形成的結(jié)構(gòu)相匹配，將步驟三中的結(jié)構(gòu)置于該第一盒體的空腔內(nèi)；
步驟五，利用發(fā)泡橡塑絕熱材料層2制成第二盒體，第二盒體內(nèi)的空腔與步驟四中的第一盒體外形匹配，空腔體積大于第一盒體；
步驟六，將第一盒體置于第二盒體的空腔內(nèi)，并在第一盒體和第二盒體空隙內(nèi)填充滿二氧化硅氣凝膠形成絕熱保溫材料層3 ；
步驟七，在第二盒體外包裹外層鋁箔紙層1。步驟二中開(kāi)設(shè)環(huán)形凹槽和安放光纖干涉環(huán)的具體方法為
(2. 1)把發(fā)泡橡塑材料切割成上述尺寸的長(zhǎng)方體形狀的發(fā)泡橡塑絕熱材料體10 ；
(2. 2)把發(fā)泡橡塑絕熱材料體10以高度的2/3處為準(zhǔn)切割成兩半；
(2. 3)把所切割出來(lái)厚度為2/3這塊以中心為準(zhǔn)，挖一個(gè)內(nèi)徑為8cm、外徑為10cm、深度為本塊厚度的一半(第一步切出來(lái)長(zhǎng)方體厚度的1/3)的環(huán)形凹槽；上述尺寸可根據(jù)光纖干涉環(huán)11的尺寸進(jìn)行調(diào)整，只要能夠提供足夠的用于容納光纖干涉環(huán)的空間即可。(2. 4)把光纖干涉環(huán)放進(jìn)環(huán)形凹槽，再填充滿二氧化硅氣凝膠；
(2. 5)用與發(fā)泡橡塑材料配用的“黑金剛保溫膠水”把剛切割為兩半的這兩層粘貼在一起成為原來(lái)的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。步驟四中制作第一盒體的具體步驟為
(4. 1)在兩塊DOK聚酯玻璃介質(zhì)板(即第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層7和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層5)相對(duì)面涂上特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料層6，同樣的方法制作六個(gè)面，然后用聚酯玻璃膠水粘合起來(lái)做成一個(gè)長(zhǎng)方體盒子，留出一個(gè)面先不用聚酯玻璃膠水粘合，留著做蓋子。(4. 2)用復(fù)合型陶瓷絕熱涂料涂在以上制作的長(zhǎng)方體的各個(gè)面的內(nèi)表面和外表面，在內(nèi)表面形成第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層8，外表面形成第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層 4，制作成第一盒體。該第一盒體實(shí)質(zhì)起到很好的隔音保溫作用，可以稱之為“隔音保溫盒”。(4.3)把步驟三的所得的結(jié)構(gòu)放進(jìn)“隔音保溫盒”，蓋上蓋子后用“聚酯玻璃膠水” 粘合密封好。由于噪聲對(duì)光纖干涉儀的影響很大，所以要做隔音處理，步驟四中的特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料隔聲量高達(dá)42dB，完全滿足了隔音需求。DOK聚酯玻璃介質(zhì)板起到密封、絕熱、結(jié)構(gòu)支撐的作用，并且能讓特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料和復(fù)合型陶瓷絕熱涂料涂覆在其表面并形成非常牢固的粘合效果，不易脫落。步驟五中是利用發(fā)泡橡塑絕熱材料和與之配用的黑金剛保溫膠水制作長(zhǎng)方體形狀的第二盒體，同樣預(yù)留一面不粘合作為蓋子。步驟六中將第一盒體置于第二盒體中時(shí)，為了更好的制成和定位第二盒體，也可以在第一盒體和第二盒體的空隙中填充小塊的發(fā)泡橡膠材料。以使得第一盒體位于第二盒體的正中央。待填充二氧化硅氣凝膠完畢之后，蓋上步驟五中預(yù)留的第一盒體的蓋子，并用黑金剛保溫膠水粘合密封好。實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1類似，區(qū)別僅在于，各層材料的尺寸不同 光纖干涉環(huán)11的內(nèi)徑是14cm，外徑的14. 4cm,即光纖干涉環(huán)的徑向?qū)挾葹?. 2cm。環(huán)形凹槽的內(nèi)徑是13cm，外徑是15cm ；
內(nèi)層鋁箔紙層9和外層鋁箔紙層1厚度為0. 03cm ；
第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層8和第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層4厚度為0. 2cm; 第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層7和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層5的厚度為0. 3cm ； 絕熱保溫材料層3厚度為0. 5cm ； 發(fā)泡橡塑絕熱材料層2厚度為0. 5cm。實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例1類似，區(qū)別僅在于，各層材料的尺寸不同 光纖干涉環(huán)11的內(nèi)徑是19cm，外徑的20cm，即光纖干涉環(huán)的徑向?qū)挾葹?. 5cm。環(huán)形凹槽的內(nèi)徑是18cm，外徑是21cm ；
內(nèi)層鋁箔紙層9和外層鋁箔紙層1厚度為0. 04cm ；第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層8和第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層4厚度為0. 4cm; 第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層7和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層5的厚度為0. 35cm ； 絕熱保溫材料層3厚度為2cm ； 發(fā)泡橡塑絕熱材料層2厚度為0. 9cm。
實(shí)施例4
本實(shí)施例與實(shí)施例3類似，區(qū)別僅在于，所述光纖干涉環(huán)11的內(nèi)徑是19. 8cm,而外徑依然是20cm，即光纖干涉環(huán)的徑向?qū)挾葹?. Icm0
權(quán)利要求
1.一種全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括內(nèi)部開(kāi)設(shè)有環(huán)形凹槽的發(fā)泡橡塑絕熱材料體(10)，所述環(huán)形凹槽內(nèi)容納有由全光纖干涉儀繞制成的光纖干涉環(huán) (11)，所述發(fā)泡橡塑絕熱材料體(10)外依次包裹有內(nèi)層鋁箔紙層(9)、第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層(8)、第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層(7)、特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料層(6)、第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層(5)、第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層(4)、絕熱保溫材料層(3)、發(fā)泡橡塑絕熱材料層(2)和外層鋁箔紙層(1 )，所述全光纖干涉儀上用于連接至外部信號(hào)輸入輸出的光纖(A、B)從各層材料穿出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光纖干涉環(huán)的內(nèi)徑彡9cm，外徑< 20cm，所述光纖干涉環(huán)的徑向?qū)挾确秶?. 1-0. 5cm ；所述環(huán)形凹槽的內(nèi)徑小于光纖干涉環(huán)的內(nèi)徑，外徑大于光纖干涉環(huán)的外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于，發(fā)泡橡塑絕熱材料層(2)厚度范圍是0. 5-lcm ；所述發(fā)泡橡塑絕熱材料體(10)和發(fā)泡橡塑絕熱材料層 (2)的濕阻因子μ彡10000，導(dǎo)熱系數(shù)λ彡0. 034ff/(m · K)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層(8)和第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層(4)的厚度范圍是0. 2-0. 4cm,導(dǎo)熱系數(shù)彡 0. 054 W/ (m · K)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一DOK 聚酯玻璃介質(zhì)板層(7)和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層(5)的厚度范圍是0. 3-0. 4cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于，內(nèi)層鋁箔紙層(9)和外層鋁箔紙層(1)的厚度范圍是0. 03-0. 05cm,光反射率和熱反射率均大于90%。
7 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述絕熱保溫材料層(3)的材料為二氧化硅氣凝膠，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 013-0. 025 W/ (m · K)，厚度范圍是 0. 5-2cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)泡橡塑絕熱材料體(10)形狀為長(zhǎng)方體、柱體或球體，所述環(huán)形凹槽與光纖干涉環(huán)之間的空隙填充有二氧化硅氣凝膠。
9.一種如權(quán)利要求1-8任一所述的全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一，將全光纖干涉儀繞制成環(huán)狀的光纖干涉環(huán)，并引出用于連接外部信號(hào)輸入輸出的光纖(A、B)；步驟二，制作發(fā)泡橡塑絕熱材料體(10)，并在其內(nèi)部開(kāi)設(shè)與步驟一中的光纖干涉環(huán)形狀和相匹配的環(huán)形凹槽，并將光纖干涉環(huán)置于該環(huán)形凹槽中；步驟三，在所述發(fā)泡橡塑絕熱材料體(10)外包裹上內(nèi)層鋁箔紙層；步驟四，在第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層(7)和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層(5)相對(duì)表面上涂覆特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料層(6)，并在第一 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層(7)和第二 DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層(5)另一表面各涂覆上第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層(8)和第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層(4)，形成復(fù)合材料層，將該復(fù)合材料層制成第一盒體，該第一盒體內(nèi)空腔的形狀和大小與步驟三中所形成的結(jié)構(gòu)相匹配，將步驟三中的結(jié)構(gòu)置于該第一盒體的空腔內(nèi)；步驟五，利用發(fā)泡橡塑絕熱材料層(2)制成第二盒體，第二盒體內(nèi)的空腔與步驟四中的第一盒體外形匹配，空腔體積大于第一盒體；步驟六，將第一盒體置于第二盒體的空腔內(nèi)，并在第一盒體和第二盒體空隙內(nèi)填充滿二氧化硅氣凝膠形成絕熱保溫材料層(3)；步驟七在第二盒體外包裹外層鋁箔紙層(1)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述步驟二中，環(huán)形凹槽與光纖干涉環(huán)之間的空隙填充滿二氧化硅氣凝膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全光纖干涉儀被動(dòng)相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部開(kāi)設(shè)有環(huán)形凹槽的發(fā)泡橡塑絕熱材料體，所述環(huán)形凹槽內(nèi)容納有光纖干涉環(huán)，所述發(fā)泡橡塑絕熱材料體外依次包裹有內(nèi)層鋁箔紙層、第一復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層、第一DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層、特殊聚氨酯高分子吸音隔熱材料層、第二DOK聚酯玻璃介質(zhì)板層、第二復(fù)合型陶瓷絕熱涂料層、絕熱保溫材料層、發(fā)泡橡塑絕熱材料層和外層鋁箔紙層。本發(fā)明達(dá)到了一個(gè)高穩(wěn)定被動(dòng)相位補(bǔ)償水平，實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明的被動(dòng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)使得置于其中的全光纖干涉儀的單位長(zhǎng)度臂長(zhǎng)差相位漂移速度大大減小。
文檔編號(hào)G01D11/00GK102322876SQ20111025584
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者劉頌豪, 張智明, 李華锃, 王金東, 魏正軍 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)