一种四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件封接方法

摘要

本发明属于激光陀螺技术，涉及一种四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件的封接方法。本发明四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件的封接方法先在在四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件待连接处依次镀鉻层、铜层、镍层和金层，然后装配中间永磁体B和旋光片，并在真空熔封中间永磁体B和旋光片，然后进行装配整体组件，再在真空炉中进行铟扩散，使铟均匀扩散并冷却后实现无污染、高强度封接。

说明书

技术领域

本发明属于激光陀螺技术，涉及一种四频差动激光陀螺圆型法拉第偏 频组件的封接方法。

背景技术

激光陀螺是基于激光原理一种感测角速度的精密传感器,由于具有启 动快、抗冲击震动性能强、动态范围大、输出带宽大以及可靠性高等优点， 成为捷联式惯性导航系统的理想元件。四频差动激光陀螺相对二频激光陀 螺，具有全固态、灵敏度高、极限精度更高等特点，被称之为第二代激光 陀螺，是捷联式惯性导航系统的理想元件。

法拉第偏频技术是四频差动激光陀螺的一项核心技术，通常采用永磁 体提供磁场，旋光片作为磁光介质，实现法拉第效应，在四频激光谐振腔 中产生左、右陀螺的同时偏频。

圆型法拉第偏频是四频差动激光陀螺常用偏频方案，如图1所示，该方 案通常包括三个圆环形永磁体和一个圆柱形旋光片等元件。通常这种圆型 法拉第偏频组件封接采用机械固定或冷铟压封的工艺方法。机械固定方法 存在安装零件多、长期牢固性差、安装应力大等缺点，冷铟压封方法存在 对谐振腔易产生污染、封接应力大等缺点。

发明内容

本发明的目的：提供一种污染小、牢固性强、封接应力小的四频差动 激光陀螺圆型法拉第偏频组件封接方法。

本发明的技术方案：一种四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件封接 方法，其包括如下步骤：

步骤1：镀金

在四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件待连接处依次镀鉻层、铜层、 镍层和金层，其中，金层厚度在5到20微米；

步骤2：装配中间永磁体B和旋光片

利用定位工装将旋光片置于永磁体B中间，然后将制好的圆形铟丝放置 于旋光片和永磁体B的封接处上端，并挤压铟丝，使其贴在永磁体B的内壁；

步骤3：真空熔封中间永磁体B和旋光片

将步骤2装配好的组件，连同夹具将装配好的元件置于真空焊接炉中；

步骤4：装配整体组件

将步骤3封接后带有旋光片的永磁体B去掉夹具，与永磁体A1、A2中间 加上制好的薄铟片吸附在一起；然后调节永磁体A1、A2位置，将三个永磁 体外沿对齐；

步骤5：将步骤4装配好的组件置于真空焊接炉中，进行铟扩散。

所述的四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件封接方法，其步骤3中， 铟扩散条件为：在2小时210℃的真空环境下，使铟融化并沿镀金面扩散， 同时要求控制焊接炉升降温速率不超过3℃/min，保证铟扩散的均匀性。

所述的四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件封接方法，其步骤4中， 薄铟片厚度0.05mm，内外径与永磁体A1、A2内外径相同。

所述的四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件封接方法，其步骤5中， 铟扩散条件为：在4小时210℃的真空环境下，使铟融化并沿镀金面扩散， 同时要求控制焊接炉升降温速率不超过3℃/min，保证铟扩散的均匀性。

本发明的优点和有益效果是：本发明四频差动激光陀螺圆型法拉第偏 频组件的封接方法通过创造性的试验，配置参数，控制工艺条件，实现对 四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件牢固性密封，而且污染小，铟扩散 均匀性好，封接应力小，具有较大的实际应用价值。

附图说明

图1是圆型法拉第偏频机构的结构示意图；

图2是本发明四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件的封接方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

本发明四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件的封接方法在封接处熔 解铟，使均匀扩散并冷却后实现无污染、高强度封接。

请参阅图2，其是给出了本发明四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件 的封接方法的具体工艺，其流程步骤如下：

步骤1：镀金

在四频差动激光陀螺圆型法拉第偏频组件待连接处依次镀鉻层、铜层、 镍层和金层，金层厚度在5到20微米，以保证封接的牢固性；

步骤2：装配中间永磁体B和旋光片

利用定位工装将旋光片置于永磁体B中间，然后将制好的圆形铟丝放置 于旋光片和永磁体B的封接处上端，并挤压铟丝，使其贴在永磁体B的内壁， 以保证铟融化后沿永磁体内壁流动，避免污染旋光片表面；

步骤3：真空熔封中间永磁体B和旋光片

将步骤2装配好的组件，连同夹具将装配好的元件置于真空焊接炉中， 在2小时210℃的真空环境下，使铟融化并沿镀金面扩散。2小时210℃的环 境保证铟适当扩散，真空环境保证熔封过程中空气对组件不造成污染。同 时要求控制焊接炉升降温速率不超过3℃/min，保证铟扩散的均匀性。

步骤4：装配整体组件

将步骤3封接后带有旋光片的永磁体B去掉夹具，与永磁体A1、A2中间 加上制好的薄铟片吸附在一起。由于永磁体之间磁极相反，因此会自然吸 附，无需采用工装夹持。然后调节永磁体A1、A2位置，将三个永磁体外沿 对齐。其中薄铟片厚度0.05mm，内外径与永磁体A1、A2内外径相同，特制 的铟片用来控制后续封接的铟量，在保证牢固性的前提下，避免铟对旋光 片的污染。

步骤5

将步骤4装配好的组件置于真空焊接炉中，在4小时210℃的真空环境 下，使铟融化并沿镀金面扩散。4小时210℃的环境保证铟充分扩散以保证 牢固性，真空环境保证熔封过程中空气对组件不造成污染。同时要求控制 焊接炉升降温速率不超过3℃/min，保证铟扩散的均匀性。