CN103616747B - 一种用于光纤耦合转接的光纤滑环结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于光纤耦合转接的光纤滑环结构，包括定子(1)和转子(2)，定子(1)的一端设有用于固定第一根光纤(9)的第一通孔(11)，转子(2)的一端设于定子(1)内，转子(2)内设有用于固定第二根光纤(10)的第二通孔(21)，转子(2)能够相对于定子(1)旋转，第一通孔(11)和第二通孔(21)连通，第一通孔(11)的轴线与第二通孔(21)的轴线重合。该用于光纤耦合转接的光纤滑环结构不但能够实现将固定光纤中的能量传输至旋转光纤中，还可以使光纤传能效率达90％以上。

Description

一种用于光纤耦合转接的光纤滑环结构

技术领域

本发明涉及光纤耦合转接传能技术领域，具体的是一种用于光纤耦合转接的光纤滑环结构。

背景技术

光纤具有可绕性好、孔径小、损耗低等优点，光纤能够改善光场分布，得到高功率、小孔径的圆形对称光斑，给实际应用带来很大方便，利用光纤进行激光能量的传输，在激光焊接、激光切割、激光钻孔、光纤激光器等方面的用途越来越广泛。但现有技术中，还无法实现将高能激光从固定位置高精度、高效率传输到旋转位置的有效装置。

发明内容

为了解决现有技术中无法将固定光纤中的能量传输至旋转光纤中的技术问题。本发明提供了一种用于光纤耦合转接的光纤滑环结构，该用于光纤耦合转接的光纤滑环结构不但能够实现将固定光纤中的能量传输至旋转光纤中，还可以使光纤传能效率达90％以上。

本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：一种用于光纤耦合转接的光纤滑环结构，包括定子和转子，定子的一端设有用于固定第一根光纤的第一通孔，转子的一端设于定子内，转子内设有用于固定第二根光纤的第二通孔，转子能够相对于定子旋转，第一通孔和第二通孔连通，第一通孔的轴线与第二通孔的轴线重合。

第一通孔内设有用于和第一根光纤固定连接的内螺纹。

第二通孔内设有用于和第二根光纤固定连接的内螺纹。

在定子和转子之间设有两个轴承。

两个轴承的内环之间通过内隔环抵接，两个轴承的外环之间通过外隔环抵接。

内隔环的长度大于外隔环的长度。

内隔环的外径小于外隔环的内径，内隔环与外隔环同轴设置。

定子的另一端设有用于固定轴承的端盖，转子的另一端设置在定子的外部，所述转子的一端设有用于固定轴承的螺母。

转子的另一端设有用于调节第二根光纤在转子内位置的修切环。

本发明的有益效果是：该用于光纤耦合转接的光纤滑环结构不但能够实现将固定光纤中的能量传输至旋转光纤中，还可以使光纤传能效率达90％以上。

附图说明

下面结合附图对本发明所述的用于光纤耦合转接的光纤滑环结构作进一步详细的描述。

图1是该用于光纤耦合转接的光纤滑环结构的装配图。

图2是外隔环和内隔环与两个轴承的外环和内环之间的装配关系示意图。

其中1.定子，11.第一通孔，2.转子，21.第二通孔，3.轴承，31.内环，32.外环，4.外隔环，5.内隔环，6.修切环，7.端盖，8.螺母，9.第一根光纤，10.第一根光纤。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述的用于光纤耦合转接的光纤滑环结构作进一步详细的说明。一种用于光纤耦合转接的光纤滑环结构，包括定子1和转子2，定子1的一端设有用于固定第一根光纤9的第一通孔11，转子2的一端设于定子1内，转子2内设有用于固定第二根光纤10的第二通孔21，转子2能够相对于定子1以第二通孔21的轴线为轴旋转，第一通孔11和第二通孔21连通，第一通孔11的轴线与第二通孔21的轴线重合，如图1所示。

使用时，如图1所示，将第一根光纤9固定于第一通孔11中，第二根光纤10固定于第二通孔2中，第一根光纤9固定不动，第二根光纤10能够与转子2一起转动，这样旋转的第二根光纤10中的能量就能够传输至固定的第一根光纤9中。第一通孔11内设有用于和第一根光纤9固定连接的内螺纹，即第一根光纤9与定子1通过螺纹固定连接。第二通孔21内设有用于和第二根光纤10固定连接的内螺纹，即第二根光纤10与转子2通过螺纹固定连接。

在定子1和转子2之间设有两个轴承3。在两个轴承3之间设有内隔环5和外隔环4。两个轴承3的内环31之间通过内隔环5抵接，两个轴承3的外环32之间通过外隔环4抵接，如图2所示。内隔环5的外径小于外隔环4的内径，内隔环5套设在外隔环4内，内隔环5与外隔环4同轴设置。工作时，轴承3本身存在轴向跳动，不同精度的轴承轴向跳动不同。因为光纤传能对间距要求苛刻，所以要考虑此跳动量，根据精确的计算使内隔环5的长度略大于外隔环4的长度。这样，当两个轴承3的内环31发生偏移后，轴承3内的滚珠与内、外环之间的间距减小，实现了抵消轴承3的部分轴向跳动(不同精度的轴承轴向跳动不同，而且还要考虑抵消两轴承的部分轴向跳动后轴承的旋转效果，所以内隔环5比外隔环4长0.01mm～0.02mm)。从而可使相互耦合对接的第一根光纤9和第一根光纤10在旋转过程中端面平行度精确到0.01mm～0.03mm，该结构形式可使光纤传能效率达90％以上。

定子1的另一端设有用于固定轴承3的端盖7，转子2的另一端设置在定子1的外部，所述转子2的一端设有用于固定轴承3的螺母8，如图1所示，端盖7与下部的轴承3抵接，螺母8与上部的轴承3抵接。

转子2的另一端设有用于调节第二根光纤10在转子2内位置的修切环6，如图1所示，修切环6在转子2与第二根光纤10的环形凸台之间，通过研磨修切环6的厚度来调整对接光纤轴向间距，可使两对接的第一根光纤9和第一根光纤10之间的轴向间距精确到0.01mm。

该用于光纤耦合转接的光纤滑环结构可以不包括第一根光纤9和第一根光纤10在使用时才包括第一根光纤9和第一根光纤10。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (6)

1.一种用于光纤耦合转接的光纤滑环结构，其特征在于，所述用于光纤耦合转接的光纤滑环结构包括定子(1)和转子(2)，定子(1)的一端设有用于固定第一根光纤(9)的第一通孔(11)，转子(2)的一端设于定子(1)内，转子(2)内设有用于固定第二根光纤(10)的第二通孔(21)，转子(2)能够相对于定子(1)旋转，第一通孔(11)和第二通孔(21)连通，第一通孔(11)的轴线与第二通孔(21)的轴线重合；在定子(1)和转子(2)之间设有两个轴承(3)，两个轴承(3)的内环(31)之间通过内隔环(5)抵接，两个轴承(3)的外环(32)之间通过外隔环(4)抵接，内隔环(5)的长度大于外隔环(4)的长度，内隔环(5)比外隔环(4)长0.01毫米至0.02毫米。

2.根据权利要求1所述的用于光纤耦合转接的光纤滑环结构，其特征在于：第一通孔(11)内设有用于和第一根光纤(9)固定连接的内螺纹。

3.根据权利要求1所述的用于光纤耦合转接的光纤滑环结构，其特征在于：第二通孔(21)内设有用于和第二根光纤(10)固定连接的内螺纹。

4.根据权利要求1所述的用于光纤耦合转接的光纤滑环结构，其特征在于：内隔环(5)的外径小于外隔环(4)的内径，内隔环(5)与外隔环(4)同轴设置。

5.根据权利要求1所述的用于光纤耦合转接的光纤滑环结构，其特征在于：定子(1)的另一端设有用于固定轴承(3)的端盖(7)，转子(2)的另一端设置在定子(1)的外部，所述转子(2)的一端设有用于固定轴承(3)的螺母(8)。

6.根据权利要求1所述的用于光纤耦合转接的光纤滑环结构，其特征在于：转子(2)的另一端设有用于调节第二根光纤(10)在转子(2)内位置的修切环(6)。