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北航研制的光子晶体光纤陀螺首飞成功

本文摘要:北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院光电技术研究所研制的高精度光子晶体光纤陀螺构建了在“天舟一号”货运飞船上首次配备飞行中,获得圆满成功,这是国际上光子晶体光纤陀螺的首次空间应用于,检验了光子晶体光纤陀螺作为新一代光学陀螺的技术可行性。该研究成果推展了我国光学陀螺的跨越式发展,为卫星、长航时飞行器等对高性能惯性器件的根本性战略市场需求获取了全新的技术途径。北航研制的高精度光子晶体光纤陀螺样机光纤陀螺是用作测量载体转动角速度的传感器,是时隔机械陀螺后的新一代陀螺。

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北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院光电技术研究所研制的高精度光子晶体光纤陀螺构建了在“天舟一号”货运飞船上首次配备飞行中,获得圆满成功,这是国际上光子晶体光纤陀螺的首次空间应用于,检验了光子晶体光纤陀螺作为新一代光学陀螺的技术可行性。该研究成果推展了我国光学陀螺的跨越式发展,为卫星、长航时飞行器等对高性能惯性器件的根本性战略市场需求获取了全新的技术途径。北航研制的高精度光子晶体光纤陀螺样机光纤陀螺是用作测量载体转动角速度的传感器,是时隔机械陀螺后的新一代陀螺。

传统光纤对温度、电离辐射等环境很脆弱,而光子晶体光纤的多孔结构和单一的构成材料使得它具备优良的环境适应性,比如其抵抗射线阻碍的能力比传统光纤好将近一个量级,因此,独自太空环境下光子晶体光纤陀螺需要更为精确、平稳的测量飞船姿态参数。传统光纤横截面示意图与光子晶体光纤横截面示意图从2006年开始,北航光电所经过了解调研和充份论证,创新性的将光子晶体光纤陀螺作为突破简单环境下光纤陀螺精度瓶颈的新途径,并获得了国家多个根本性科研计划的持续反对。经过十余年的技术研制成功和累积,构建了光子晶体光纤陀螺误差理论、关键器件设计与制取、构建与测试评估方法等方面的自主创新,构成了新型光子晶体光纤陀螺技术体系,并首次明确提出了4层周期结构的保偏光子晶体光纤新的构型,制作出有国际上直径大于(Ф135μm)的保偏光子晶体光纤。基于该光子晶体光纤研制成功的国际上首个高精度光子晶体光纤陀螺工程样机早已试飞顺利,其技术指标多达国外同类型陀螺精度1个数量级,构建了我国光学陀螺的跨越式发展。

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北航光子晶体光纤与人类头发的直径对比图光子晶体光纤通红光图北航光电所是国内最先积极开展光纤陀螺研究的单位之一,在国家根本性市场需求的机车下,经过两代人的不懈努力,三十余年的技术研制成功和探寻,突破了光纤陀螺非互易误差诱导、高性能构建光学调制器研制、光纤的环仪器卷曲等多项关键技术,在弹用、机载、陆用、舰船、卫星等多个领域,已完成了数十项国家根本性型号的研制。近年来,在空间应用领域,先后有“实践中九号”、“慢舟”系列、“实践中十五号”、“吉林一号”、“创意”系列、“天鲲一号”、“天舟一号”等8颗卫星皆顺利应用于或配备了北航光纤陀螺,推展了我国光纤陀螺空间应用于的较慢发展。


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