直接耦合技术在高精度光纤陀螺上的应用

在光纤陀螺光路结构中,Y波导与光纤环通过尾纤熔接形成闭合回路来敏感相对惯性空间的转动信息,而熔接点处引入的非互易相位差会制约高精度光纤陀螺检测精度,还会降低陀螺的环境适应性和长期可靠性.在某项目支持下,对Y波导与光纤环进行了直接耦合工艺处理,并将该模块应用到高精度光纤陀螺光路结构中.测试表明,在保证陀螺光路、电路、软件...     

光纤陀螺正交磁漂移研究

提出了与陀螺敏感环平面垂直的正交磁场作用下保偏光纤(PMF)陀螺产生非互易相位差(NPD)的理论,建立了相应的数学模型,并对该模型进行仿真分析和实验验证。正交磁致非互易相位差源于光纤的弯曲,与光纤环的直径、光纤直径、光纤长度及正交磁场大小等参数密切相关。理论、仿真和实验结果表明,光纤环尾纤与集成光学元件(IOC)尾纤0°熔接的保偏光纤陀螺的正交磁漂移在一定范围内随机分布,而45°熔接的保偏光纤陀螺的正交磁漂移比较稳定,其正交磁漂移与正交磁场大小呈线性关系。     

器件的非理想化对光纤陀螺精度的影响

为了提高开环光纤陀螺的测量精度,研究了干涉式开环光纤陀螺系统中元器件的非理想化对陀螺精度的影响.根据光纤陀螺系统的结构特点,给出了陀螺系统不同元器件的矩阵模型,导出了开环陀螺的输出表达式,重点分析了光源偏振度和输出光功率波动、耦合器分光比波动以及系统中光纤尾纤熔接点对轴误差造成的偏振误差.研究结果表明,在诸多影响因素中,光源波动对陀螺系统的影响最大,耦合器分光比波动次之,熔接点对轴误差的影响最小.     

基于布里渊散射的保偏光纤环应力分布特性研究

保偏光纤环是光纤陀螺的核心部件,其性能受温度的影响较大,主要表现为热致互易相移,影响光纤陀螺的精度。针对该问题,提出采用应力分布法测量光纤环的温度非互易相移。通过对不同温度点的光纤环应力分布数据进行分析,建立光程对中数学模型,基于该模型对光纤环的尾纤进行适当调整,改进其光学对称性,降低由温度变化引起的非互易相移。通过陀螺整机实验表明:该方法能大幅提高光纤陀螺的精度,过程简单方便,对成品光纤环具有一定的修复作用,提高了成品率,实用性较好。     

保偏光纤环与Y波导芯片直接耦合技术研究

光纤陀螺光路结构中,Y波导器件与保偏光纤环通过尾纤熔接的方式连接形成闭合回路来敏感系统相对惯性空间的转动信息,而熔接点引入的偏振交叉耦合以及背向反射是制约光纤陀螺测量精度进一步提高的主要因素.为此,提出了一种实现保偏光纤环与Y波导芯片直接耦合的方法,并制作了两者直接耦合的敏感环光路.经实验测试,光路中Y波导器件的插入损耗典型值为2.7 dB,分光比优于48/52～52/48,偏振串音优于-30 dB,性能指标与常规的Y波导器件相当.该光路模块理论上有利于减小光纤陀螺系统噪声和提高测量精度.     

尾纤长度不对称导致的光纤陀螺振动误差分析

如何提高光纤陀螺在振动环境下的精度是光纤陀螺工程化过程中必须考虑的问题。当前,对于降低光纤陀螺振动误差的方法主要集中在改善光纤陀螺的机械结构和固定光纤环上。然而,Y波导与光纤环的尾纤长度不对称也是引起光纤陀螺振动误差的一个重要原因。首先根据弹光效应从理论上阐述了由振动所引起非互易相移的原理,进而分析证明了振动条件下左右两侧的波导尾纤与光纤环的尾纤长度之和不相等,即尾纤长度不对称是导致振动条件下非互易相移产生的一个重要原因。在此基础上推导出了振动条件下光纤陀螺两侧尾纤长度和之差与陀螺输出误差的理论关系式,并通过Matlab仿真了两侧尾纤长度和之差与陀螺输出漂移的关系曲线。     

光纤陀螺动力学特性研究及结构优化设计

针对光纤陀螺的工作环境和结构特点,用有限元方法分析了结构件的固有频率对结构参数的敏感性.根据结构几何尺寸对固有频率的影响,在不降低固有频率的基础上对光纤陀螺的结构进行了小型化和轻型化设计,改进后的体积缩小49.56%,质量减轻37%,一阶谐振频率提高19.1%.优化装配工艺也能提高陀螺在振动环境下的性能.采用绝缘子实现了电子线路走线最短,以及所有光学元器件无活动尾纤,并采用了焊点保护,提高了光纤陀螺的可靠性和一致性,试验验证了改进后光纤陀螺在振动状态下精度接近静止环境下的精度.     

晶片研磨速率及损伤层的研究

现代光电器件不仅要求有较高的平面度、样品平行度以及厚度,还要求有低损伤、高质量的加工表面.为了达到这个目的,对不同条件下的研磨速率及所产生的损伤层进行研究,并制定合理的研磨工序是必需的.叙述了研磨的本质及损伤层的产生,研究了晶片减薄过程中去除速率和表面粗糙度与研磨转速和研磨压力的关系,比较了不同磨料颗粒度对去除速率和表面粗糙度的影响,为制定合理的研磨工序提供了依据.     

再人式光纤陀螺信号检测方法

文章提出了一种针对再入式光纤陀螺(Re-FOG)的信号检测方法,采用正负交替变化的脉冲波调制,使不同循环圈数干涉信号得到不同的相位调制,从而分离出所需圈数的干涉信号并解算出转速。实验测试了陀螺样机,分离了第一圈和第二圈干涉信号并由此测量到转速。实验结果表明:所提出的信号检测方法能够有效地测出陀螺转速;所研制的光纤陀螺的零偏稳定性优于4°/h。     

光纤活动连接器插针体端面形状结构和研磨工艺探讨

本文首先讨论了光纤活动连接器的插针体端面形状结构和研磨工艺与性能指标（插入损耗和回波损耗）的关系。然后介绍了插针体端面结构要求，并给出了几种不同端面结构及研磨工艺的实验结果。     

硅片表面磨削技术的应用研究

随着IC制造技术的飞速发展,为了增加IC芯片产量和降低单元制造成本,硅片直径趋向大直径化,原有的传统研磨工艺已不适应大直径硅片的加工,人们开始研究用硅片自旋转表面磨削方法来代替传统的研磨方法。通过实验的方法,对切割后的硅片表面进行磨削,获得了较理想的表面效果,达到了减少抛光去除量和抛光时间的目的。     

径向剃齿刀磨削仿真系统研制

分析了径向剃齿刀磨削加工的基本原理,以AutoCAD为开发平台,采用VC＋＋与AutoCAD ObjectARX混合编程语言,建立了径向剃齿刀仿真系统,将径向剃齿刀的各轴运动转化为径向剃齿刀和砂轮的相对位置运动,通过二者之间的相减布尔运算模拟磨削加工过程,并提取径向剃齿刀仿真齿形对其进行误差分析。结果表明该仿真系统能有效提高径向剃齿刀磨削精度。所开发的仿真系统也可用于生成径向剃齿刀的实体模型。     

硅片超精密磨床的发展现状

硅片超精密磨床是半导体集成电路(IC)制造中的关键装备,主要应用于IC制程中的硅片制备加工和IC后道制程中图形硅片的背面减薄。国外硅片超精密磨床制造技术发展很快,具有高精度化、集成化、自动化等特点。介绍了超精密磨床在大尺寸(≥φ300mm)硅片超精密加工中的应用状况,详细评述了国外先进硅片超精密磨床的特点,并指出了大尺寸硅片超精密加工技术的发展趋势。     

砂轮粒径对300 mm Si片双面磨削影响的研究

在直径300mmSi片制备过程中,利用双面磨削技术能获得高精度的表面参数,但同时却会在Si片表面留下明显的磨削印痕,这会影响Si片表面平整度.通过选择#2000和#3000砂轮对Si片进行磨削实验,获得两种型号砂轮磨削出Si片的形貌图、磨削印痕和局部平整度,并分别进行了比较.结果表明,选择粒度更细的#3000砂轮能够有效地弱化Si片表面的磨削印痕,同时改善边缘局部平整度差的问题,从而提高Si磨削片表面的局部平整度.     

A study on the grinding of glass using electrolytic in-process dressing

Grinding of brittle materials such as glass is gaining importance due to the rapid developments in the areas of machining of storage devices, microlenses, and optical communication devices. Grinding of such glasses is difficult because grinding wheels wear out easily due to the hard and brittle nature of the materials being machined. Grinding wheels with fine abrasive size are required in order to achieve ductile mode grinding. Problems such as wheel loading and glazing can be encountered while grinding with fine abrasive wheels. Electrolytic in-process dressing (ELID) is an efficient method to dress the grinding wheel while performing grinding. In this paper, a fundamental study on the mechanism of the ELID grinding technique is discussed in detail. Several sets of experiments have been performed to determine the optimal grinding conditions. From the experiments, it has been established that surface roughness could be further improved if the current duty ratio to dress the grinding wheel were increased. The force patterns and the changes in the profile of the grinding wheel during machining are also presented and discussed in detail.     

硬脆性材料在磨削过程中的热瞬态仿真分析

硬脆性材料在磨削过程中的加工质量和效率成为目前制约硬脆性材料应用的主要问题之一,如何在加工工艺环节提高生产效率和加工质量成为亟待解决的问题,制约问题解决的主要原因是加工效率在很大程度上会引起加工质量变差,在提高加工效率的同时保证良好的加工质量极其困难。主要从影响加工质量的因素之一磨削温度入手,以硬脆性材料中的碳化硅、氧化铝为例,利用有限元分析软件对硬脆性材料的磨削过程进行热瞬态分析,分析了在不同的磨削加工参数(砂轮转速、磨削深度和工件速度)即不同加工效率时大口径碳化硅工件和氧化铝工件的最高温度及其变化曲线,并横向对比了氧化铝材料和碳化硅材料在同等磨削加工参数时的磨削热状态。针对性地研究了硬脆性材料在磨削加工过程中的一些特性,为硬脆性材料的加工工艺提供参考。     

金刚石薄膜抛光技术

各种化学气相沉积和金刚石薄膜技术的发展,为金刚石薄膜在光学、超硬工具涂层等领域提供了广阔的应用前景。而这些应用需要对沉积获得的金刚石膜粗糙表面进行抛光。本文介绍了新近发展的金刚石薄膜抛光技术。并对其发展前景进行了探讨。     

数控外圆磨床加工硬质合金微钻精磨方法探讨

进行了微细硬质合金钻头精磨加工工艺研究,包括金刚石砂轮优化、数控外圆磨床程序优化、数控外圆磨床各相关速度优化。采用优化的工艺,解决了长径比大、小直径0.10 mm及以下直径的微钻精磨问题,提高了精磨的圆度、直线度。为微细钻头的后续开槽和磨尖加工及保证微钻的使用性能打下坚实的基础。     

浅述YGM高压磨粉机在磁粉方面的选择与应用

文章主要阐述了高压磨机的六大特点：加工产量高;适用范围广;成品粒度范围广;除尘效果达到国家排放标准;整机拆装调整方便;密封性能好。并指出如何在磁粉研磨中正确有效地选择它们。     

晶片边缘磨削控制方法研究

对半导体工艺中晶片的边缘磨削技术进行了论述,分析了晶片边缘磨削技术的特点,在此基础上,提出了一种高效、可靠的晶片边缘磨削方法.该方法基于单轴电机进给控制,通过控制软件来实现对晶片边缘及定位边的磨削.首先确定晶片定位边位置,然后通过精确控制承片台驱动电机的旋转角度来磨削晶片圆边,对于定位边的磨削,需要精确控制承片台驱动电机的旋转角度和进给电机的进给量,通过两电机联动控制,完成定位边磨削.该方法控制精度高,成功实现了在单轴电机驱动下的晶片圆边及定位边磨削.试验结果证明,该方法可靠、稳定、高效,并降低了设备硬件成本.