目前对光纤陀螺的研究已经取得大量成果,并在众多领域得到应用,采用超细径保偏光纤可实现光纤陀螺的小型化,使导航系统具有更大的灵活性。光纤耦合器是光纤陀螺的关键器件,决定着光纤陀螺的性能水平。因此,研究超细径保偏光纤耦合器制作的关键技术并建立自动化微制作系统,具有重要的应用价值。本文在实验室已取得成果的基础上,分析并优化了超细径保偏光纤偏振轴对轴的方法,确定了熔融拉伸过程中恒力恒速拉伸的控制方案,设计了超细径保偏光纤耦合器微制作系统的各个模块,编写了微制作系统控制程序,并进行了大量工艺实验,验证了微制作系统的有效性和可靠性。首先,对不同成像距离上光纤的侧面成像进行了仿真分析,比较了选择不同成像距离和图像上不同特征使用POL法所得到的对轴效果,确定了几种针对超细径保偏光纤偏振轴对轴的对轴改进方案。设计采用傅里叶拟合方法和曲线特征自动判断法来处理对轴实验原始数据。采用牛顿插值法进一步提高了重复精度。然后,针对超细径保偏光纤熔融拉伸过程恒力恒速拉伸的要求,设计电磁线圈提供拉伸力,对线圈中电流和拉伸力的对应关系进行动态标定,从而通过调整电磁线圈的电流来开环控制拉伸力。采用高精度编码器测量拉伸位置、T方法计算拉伸速度,使用高压电弧提供熔融温度,结合增量式PID闭环控制算法控制光纤熔融拉伸速度,通过拉伸力和拉伸速度间接控制熔融温度。在前面研究的基础上,分析超细径保偏光纤耦合器具体器件的制作原理,设计了超细径保偏光纤耦合器微制作系统的工作流程,根据工作流程设计并编写了微制作系统控制程序,借助多线程技术交互控制多种功能模块。最后,建立起超细径保偏光纤耦合器微制作系统,并进行了大量工艺实验。比较了不同对轴改进方案的实验结果,确定了三亮纹两侧亮纹对轴法的有效性,并选择傅里叶拟合法和曲线特征法处理实验数据,所得结果具有很高的重复精度。完成了高精度微力传感器的标定,动态标定了电流和拉伸力的对应关系,从而实现了拉伸力的开环控制。通过调整PID参数提高了拉伸速度控制的精度。实验结果表明,超细径保偏光纤耦合器微制作系统的各项功能基本满足要求,可以完成超细径保偏光纤耦合器器件的自动化微制造。目前该系统已经应用于实际生产线。