光纤陀螺因其具有全固态、成本低、寿命长、动态范围大等诸多优点,已被广泛应用于海陆空各种载体上。实际中光纤陀螺电路和光路组件易受温度干扰影响,使得光纤陀螺精度降低。对温度最敏感的光纤陀螺光路组件当属光纤环组件,所以本文主要针对高精度光纤陀螺光纤环的绕制方法进行研究,意在通过改进光纤环的绕制方法,减小温度对光纤环的影响,进而提高光纤陀螺精度。因此本文从分析光纤环在热扰动条件下产生的光纤环温度误差入手,分析该误差的影响因素和误差机理,并根据误差机理推导光纤环热致速率误差模型,再根据误差的影响因素具体研究光纤环材料和光纤环绕法对光纤环温度误差的影响。本文首先阐述了惯性器件的发展历程和光纤陀螺的研究现状,并重点分析光纤环抑制热扰动技术的研究现状,同时对本文的主要研究内容进行概括。然后,首先介绍了干涉式光纤陀螺的基本组成和闭环检测原理;再以被施加热扰动的光纤环作为研究对象,分析光纤环产生温度误差的机理和影响该误差的光纤环因素;并重点推导Shupe误差和热应力误差的计算公式,建立了光纤陀螺热致速率误差模型。其次,通过Comsol软件实现对光纤环和隔热结构的有限元热分析,提取光纤环中光纤的温度值和热应力值,并结合热致速率误差模型,分别仿真计算不同尺寸的光纤环在均匀热扰动下产生的轴向、径向、周向热应力和热致速率误差。研究分析发现通过减小光纤直径或者减小光纤环中的固胶厚度的方法,可以有效抑制热扰动对周向热应力分布和热致速率误差的影响。再次,设计了一种四柱绕法光纤环,并分别对配合单内腔隔热结构的四极、十六极、双柱和四柱绕法光纤环施加均匀、外界径向和外界轴向的热扰动,对其进行有限元热分析,根据热致速率误差模型仿真计算各光纤环绕法产生的Shupe误差和热应力误差。对比分析发现此时各绕法产生的热应力误差远远超过Shupe误差,同时十六极绕法对空间位置不同的热扰动抑制能力都最强。针对四柱绕法设计了内腔不同的隔热结构,辅助其抑制外界轴向热扰动。仿真发现抑制轴向热扰动能力最强的是四柱光纤环配合四内腔隔热结构的设计方案,这种方案的优势在于(1)减小了四柱绕法的热应力误差(2)对均匀和径向热扰动的抑制能力明显超过了配合单内腔隔热结构的十六极环,对轴向热扰动抑制能力超过了配合单内腔隔热结构的四极环。同时发现隔热结构厚度不能小于0.5mm,否则会使隔热结构失去均热能力。最后,对四极绕法光纤环和双柱绕法光纤环进行不同温度点的偏振耦合分布检测,证明了双柱绕法在对称性和应力分布方面的优势,推理出四柱绕法也拥有这些优势。然后以集成四极绕法光纤环的光纤陀螺和集成十六极绕法光纤环的光纤陀螺为研究对象进行温度实验,验证了十六极绕法抑制热扰动的能力更强,同时验证了光纤环结构的有限元热分析过程和光纤陀螺热致速率误差模型的合理性,并以此推理出本课题提出的四柱绕法和四内腔隔热结构设计具有理论参考价值。