CN113835157A - 偏心光纤旋转传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涉及旋转传输技术领域的偏心光纤旋转传输装置，包括第一旋转部件和第二旋转部件，第一旋转部件通过轴承与第二旋转部件可旋转连接；第一旋转部件上设置有光纤准直器，第二旋转部件上设置有棱镜、光纤合束器以及多个接收准直器；或者，第一旋转部件上设置有棱镜、光纤合束器以及多个接收准直器，第二旋转部件上设置有光纤准直器；在第一旋转部件和第二旋转部件相对旋转或静止状态下，光纤准直器发出的光经过棱镜分别聚焦在每个接收准直器上，所有接收准直器与光纤合束器连接，光纤合束器对接受到的光进行合束。本发明结构合理，实现360°度偏心光纤旋转传输。

Description

偏心光纤旋转传输装置
技术领域
本发明涉及旋转传输技术领域，具体地，涉及偏心光纤旋转传输装置。尤其是一种偏心(中空)光纤旋转传输装置。
背景技术
目前在旋转传输领域，传统的光纤旋转连接器光的传播轴线和产品的旋转轴线重合，这种光纤旋转连接可以做到很小的插损，具有很好的性能，但是随着信息化的发展，需要传输的信号及种类大幅增多，有时旋转轴线不能给光提供传输通道时，就需要将产品的旋转轴线和光的传播轴线分离，这时就形成了偏心(中空)旋转连接器，一种合理、可靠和稳定的中空光纤旋转连接器结构就成为了实现光纤偏心传输的重要基础。
此发明通过自聚焦透镜的所有光纤聚焦于轴线的某一点的特性，将旋转一周分割成N个自聚焦透镜焦点，通过光纤合束器上的N个接收准直器将焦点处的光，从而实现360度偏心光纤旋转传输。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种偏心光纤旋转传输装置。
根据本发明提供的偏心光纤旋转传输装置，包括第一旋转部件和第二旋转部件，第一旋转部件通过轴承与第二旋转部件可旋转连接；
第一旋转部件上设置有光纤准直器，第二旋转部件上设置有棱镜、光纤合束器以及多个接收准直器；或者，第一旋转部件上设置有棱镜、光纤合束器以及多个接收准直器，第二旋转部件上设置有光纤准直器；
在第一旋转部件和第二旋转部件相对旋转或静止状态下，光纤准直器发出的光经过棱镜分别聚焦在每个接收准直器上，所有接收准直器与光纤合束器连接，光纤合束器对接受到的光进行合束。
一些实施例中，棱镜采用组合棱镜、由多个自聚焦透镜连接而成。
一些实施例中，棱镜呈圆环形。
一些实施例中，自聚焦透镜的面积占1/4个圆。
一些实施例中，自聚焦透镜的焦点与接收准直器一一对应。
一些实施例中，第一旋转部件和第二旋转部件的旋转范围为0°-360°。
一些实施例中，第一旋转部件还包括螺钉、调整垫片以及外壳；或者，第二旋转部件还包括螺钉、调整垫片以及外壳；
通过螺钉和调整垫片将第一轴承与外壳相连接，外壳上安装有光纤准直器。
一些实施例中，第二旋转部件还包括芯轴；或者，第一旋转部件还包括芯轴；
棱镜粘结于芯轴上，芯轴的上边安装有第一轴承，芯轴的下边安装有第二轴承，芯轴上安装有光纤合束器。
一些实施例中，第一轴承和第二轴承组成轴承副，轴承副上安装有外壳。
一些实施例中，轴承副通过调整垫片进行调节。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明结构合理，通过自聚焦透镜的所有光纤聚焦于轴线的某一点的特性，将旋转一周分割成N个自聚焦透镜焦点，通过光纤合束器上的N个接收准直器将焦点处的光，从而实现360°度偏心光纤旋转传输。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构图；
图2为本发明的俯视图。
图中标号：
Figure BDA0003257516170000021
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本发明提供的偏心光纤旋转传输装置，包括第一旋转部件和第二旋转部件，第一旋转部件通过轴承与第二旋转部件可旋转连接，优选的，第一旋转部件和第二旋转部件的旋转范围为0°-360°。
第一旋转部件上设置有光纤准直器8，第二旋转部件上设置有棱镜5、光纤合束器9以及多个接收准直器；
或者，第一旋转部件上设置有棱镜5、光纤合束器9以及多个接收准直器，第二旋转部件上设置有光纤准直器8；
在第一旋转部件和第二旋转部件相对旋转或静止状态下，光纤准直器8发出的光经过棱镜5分别聚焦在每个接收准直器上，所有接收准直器与光纤合束器9连接，光纤合束器9对接受到的光进行合束。
实施例2
本实施例2是在实施例1的基础上，对第一旋转部件和第二旋转部件进行限定。具体的：
第一旋转部件还包括螺钉1、调整垫片2以及外壳3；或者，第二旋转部件还包括螺钉1、调整垫片2以及外壳3；通过螺钉1和调整垫片2将第一轴承4与外壳3相连接，外壳3上安装有光纤准直器8。
第二旋转部件还包括芯轴6；或者，第一旋转部件还包括芯轴6；棱镜5粘结于芯轴6上，芯轴6上安装有光纤合束器9。芯轴6的上边安装有第一轴承4，芯轴6的下边安装有第二轴承7，轴承包括第一轴承4和第二轴承7，第一轴承4和第二轴承7组成轴承副，轴承副上安装有外壳3。轴承副通过调整垫片2进行调节。
实施例3
本实施例3是在实施例1或实施例2的基础上完成的，对棱镜5和接收准直器进行参数的限定，完成360度旋转时光纤的传输。具体的：
棱镜5采用组合棱镜、由多个自聚焦透镜连接而成。自聚焦透镜的面积占1/4个圆，即最佳采用4块自聚焦透镜。优选的，棱镜5呈圆环形。组合棱镜5将传统光纤旋转连接器的旋转轴线和光的传播轴线进行分离，从而提供了一种中空光纤旋转连接器的结构组合。自聚焦透镜的焦点与接收准直器一一对应。优选的，光纤合束器9上设有4个接收准直器。4个接收准直器最后通过光纤合束器9合成1路光纤信号传输。
工作原理：利用自聚焦透镜将光纤准直器8发生的光汇聚到自聚焦透镜中心轴线的一个焦点上，圆环形的组合棱镜5由4个自聚焦透镜通过后期加工组成，每个棱镜占1/4个圆，在4个自聚焦棱镜的焦点上安装4个接收准直器，4个接收准直器最后通过合束器9合成1路光纤信号，完成了360°旋转时偏心中空光纤旋转传输。其光的传播为光纤准直器8—4个自聚焦棱镜中的某一个—4个接受准直器中的相对应的某一个—合束器合成1路光纤输出。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种偏心光纤旋转传输装置，其特征在于，包括第一旋转部件和第二旋转部件，所述第一旋转部件通过轴承与所述第二旋转部件可旋转连接；
所述第一旋转部件上设置有光纤准直器(8)，所述第二旋转部件上设置有棱镜(5)、光纤合束器(9)以及多个接收准直器；或者，所述第一旋转部件上设置有棱镜(5)、光纤合束器(9)以及多个接收准直器，所述第二旋转部件上设置有光纤准直器(8)；
在所述第一旋转部件和所述第二旋转部件相对旋转或静止状态下，所述光纤准直器(8)发出的光经过所述棱镜(5)分别聚焦在每个所述接收准直器上，所有所述接收准直器与所述光纤合束器(9)连接，所述光纤合束器(9)对接受到的光进行合束。
2.根据权利要求1所述的偏心光纤旋转传输装置，其特征在于，所述棱镜(5)采用组合棱镜、由多个自聚焦透镜连接而成。
3.根据权利要求2所述的偏心光纤旋转传输装置，其特征在于，所述棱镜(5)呈圆环形。
4.根据权利要求3所述的偏心光纤旋转传输装置，其特征在于，所述自聚焦透镜的面积占1/4个圆。
5.根据权利要求4所述的偏心光纤旋转传输装置，其特征在于，所述自聚焦透镜的焦点与所述接收准直器一一对应。
6.根据权利要求1所述的偏心光纤旋转传输装置，其特征在于，所述第一旋转部件和所述第二旋转部件的旋转范围为0°-360°。
7.根据权利要求1所述的偏心光纤旋转传输装置，其特征在于，所述第一旋转部件还包括螺钉(1)、调整垫片(2)以及外壳(3)；或者，所述第二旋转部件还包括螺钉(1)、调整垫片(2)以及外壳(3)；
通过所述螺钉(1)和所述调整垫片(2)将第一轴承(4)与所述外壳(3)相连接，所述外壳(3)上安装有所述光纤准直器(8)。
8.根据权利要求7所述的偏心光纤旋转传输装置，其特征在于，所述第二旋转部件还包括芯轴(6)；或者，所述第一旋转部件还包括芯轴(6)；
所述棱镜(5)粘结于所述芯轴(6)上，所述芯轴(6)的上边安装有所述第一轴承(4)，所述芯轴(6)的下边安装有第二轴承(7)，所述芯轴(6)上安装有所述光纤合束器(9)。
9.根据权利要求8所述的偏心光纤旋转传输装置，其特征在于：所述第一轴承(4)和所述第二轴承(7)组成轴承副，所述轴承上安装有所述外壳(3)。
10.根据权利要求9所述的偏心光纤旋转传输装置，其特征在于，所述轴承副通过所述调整垫片(2)进行调节。
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