CN201373929Y - 一种双通道光纤旋转接头 - Google Patents

Abstract

一种双通道光纤旋转接头，构成中包括同轴线的转子、定子、第一光学通道和第二光学通道，所述第一光学通道由两个分别位于转子和定子中的回转体组成，每个回转体都分别设有沿轴向的中心阶梯孔，并在其内分别设置光纤或微型光纤准直器；所述第二光学通道由两个独立设置的光纤准直器构成，光纤准直器置于定位筒内，定位筒置于偏心孔内，偏心孔位于回转体内，偏心孔中心线与中心阶梯孔的中心线平行，在定位筒末端的斜面上设置反射面，在定子和转子的回转体斜面上分别设置与轴线倾斜的第二光学反射面，两反射面或两第二光学反射面分别比邻相对。本实用新型结构简单，体积小，转动部件运动精度容易保证，信号传递损失小。

Description

一种双通道光纤旋转接头

技术领域

本实用新型涉及一种光纤传输装置，特别是用于有相对转动的光学部件之间传递两个通道光学信号的光纤旋转接头，属光纤通讯技术领域。

背景技术

光纤旋转接头是一种以光纤为数据传输媒体、能够在旋转连接的部件之间的进行数据传输的装置。它应用在需要无限制、连续或断续旋转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送大容量数据、信号的场合。其应用包括：雷达系统、舰艇系统、车辆系统、飞机、卫星、飞船、医疗器械、机器人等高科技领域的数字、模拟信号的传输和控制。光纤旋转接头较为简单的类型是单通道光纤旋转连接器，它只需使光轴和机械旋转轴重合就可以实现光信号在有相对转动的光学部件之间传递。但是，要使两个通道的光信号同时在一个有相对转动的光学部件之间传递，情况就复杂得多。现有技术中，有一种方法是将两组梯度折射率透镜分别装在两个有相对转动的部件上，只要节距选择得合适，两组光信号可同时在同一个有相对转动的光学部件之间传递，但缺点是两组光信号的相互串扰和重叠比较严重。还有人设计将两组光纤准直器被分别装在两个有相对转动的部件的两侧，其中一组光纤准直器沿机械回转中心安装，另一组光纤准直器偏心轴安装，一路光通道由中心安装的光纤准直器进入，经一组固定的反射面反射，从另一侧的偏心安装的光纤准直器输出，另一路光通道由偏心安装的光纤准直器进入，经一组转动的反射面反射，从另一侧的中心安装的光纤准直器输出。该设计为解决信号干涉问题采用了两对磁铁来固定反射以及驱动一组转动的反射面。由此，使其机械结构相当复杂且导致运动精度降低。

发明内容

本实用新型用于克服上述已有技术之缺陷而提供一种结构简单、运动精度容易保证的双通道光纤旋转接头。

本实用新型所称问题是通过以下技术方案解决的：

一种双通道光纤旋转接头，其特别之处是：构成中包括同轴线的转子、定子、第一光学通道和第二光学通道，所述第一光学通道由两个分别位于转子和定子中的回转体组成，每个回转体都分别设有沿轴向的中心阶梯孔，并在其内分别设置光纤或微型光纤准直器；所述第二光学通道由两个独立设置的光纤准直器构成，光纤准直器置于定位筒内，定位筒置于偏心孔内，偏心孔位于回转体内，偏心孔中心线与中心阶梯孔的中心线平行，在定位筒末端的斜面上设置反射面，在定子和转子的回转体斜面上分别设置与轴线倾斜的第二光学反射面，两个反射面或两个第二光学反射面分别各自比邻相对。

上述双通道光纤旋转接头，所述分别位于两中心孔内的光纤为一长光纤、一短光纤，长光纤裸露部分探入短光纤的中心阶梯孔内，两光纤端面间有一间距，该间距不大於光纤裸露部分直径。

上述双通道光纤旋转接头，所述位于中心阶梯孔的两微型光纤准直器位置相邻、相互对应。

上述双通道光纤旋转接头，所述反射面为光学棱镜或反射镜。

本实用新型针对现有双通道光纤旋转接头结构复杂、运动精度不易保证的问题进行了改进，其第一光信号传播通道由一对同心固定在两个有相对转动的回转体体中心孔的光纤构成，第二光信号传播通道由两光纤准直器、两反射镜、两反射面组成。该设计利用常规光纤、光纤准直器以及反射面来实现两个通道的光信号同时在一个有相对转动的光学部件之间传递，其机械结构相对简单，体积小，转动部件的运动精度容易保证，信号传递损失小。本实用新型适用于恶劣环境、温度变化大及有震动的双通道光信号传递场合。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1A部放大视图；

图3是两回转体示意图；

图4本实用新型光学组件另一实施例示意图。

附图中标号如下：1.转子，2.定子，3.轴承，4.回转体，4-1.第二光学反射面，4-2.偏心孔；4-3.中心阶梯孔；5.定位筒，6.光纤准直器；7.反射镜，8.光纤，8-1.光纤裸露部分；9.光学棱镜，10.微型光纤准直器，11.间距。

具体实施方式

参看图1、图2，本实用新型构成中包括同轴线的转子1、定子2和一对光学组件，转子和定子之间设有轴承3。两光学组件具有相同的设置，它由回转体4、光纤8、定位筒5、光纤准直器6和相互平行的反射面、第二光学反射面构成。所述回转体内沿轴线设有一中心阶梯孔4-3和一与中心阶梯孔平行的偏心孔4-2，回转体一端设有与轴线倾斜的第二光学反射面4-1，光纤8位于中心阶梯孔内，其中，光纤的裸露部分8-1位于中心阶梯孔较小直径处。光纤准直器6位于定位筒5内；定位筒位于偏心孔内，定位筒末端设置光学反射面，该光学反射面在图1中为反射镜7。两光学组件分别位于定子、转子孔内且两回转体的第二光学反射面相邻设置。

参看图1、图3，分别位于两中心孔阶梯内的光纤8为一长光纤、一短光纤，由它们构成第一光学通道。长光纤裸露部分8-1探入短光纤的中心阶梯孔的较小直径处，而短光纤裸露部分则回缩，使两光纤端面间有一间距11，该间距不大於光纤裸露部分直径。当两回转体发生相对转动时，长光纤裸露部分能在回转体的中心阶梯孔内相对短光纤裸露部分转动，形成所谓的微型转动界面。光信号从其中一个光纤进入，通过微型转动界面，由另一个光纤传出。微型转动界面能有效的补偿两个回转体的机械对准误差。使机械校准工作偏重于另一光信号传播通道。

仍参看图1，本实用新型的第二光学通道由两光纤准直器6、两反射镜7和两第二光学反射面4-1组成，两反射镜7分别固定在定位筒5末端的斜面上，左、右反射镜7分别与左、右第二光学反射面4-1平行。光信号从左侧光纤准直器6进入，经左侧反射镜7、第二光学反射面4-1，反射至右侧第二光学反射面4-1，再经右侧反射镜7反射进入右侧光纤准直器6并传出，反之亦然。当两个回转体有相对转动时，第二光学通道的光信号仍然可保持上述传递过程，从而实现光纤旋转连接器的双通道信号传递。由于第一光学通道的光纤占据了第二光学反射面的一小块面积，第二光学通道的光信号传递损失会略大於第一光信号传播通道的光信号传递损失。

参看图4，这是本实用新型的另一实施例，与图1的区别是：以微型光纤准直器10代替光纤8，使得第一光学通道中光信号传递在两个微型光纤准直器之间进行。另一个区别是用一对光学棱镜9代替了图1中的反射镜7，实际上任何一种光学反射面代替图1中的反射镜，其光信号传递播过程与图1是一样的。

图1、图4所描述的只是本实用新型的基本设计。毫无疑问，根据上述构思，对该基本设计略加修改便会产生许多衍生设计。

Claims (4)

1.一种双通道光纤旋转接头，其特征在于：构成中包括同轴线的转子(1)、定子(2)、第一光学通道和第二光学通道，所述第一光学通道由两个分别位于转子和定子中的回转体(4)组成，每个回转体都分别设有沿轴向的中心阶梯孔(4-3)，并在其内分别设置光纤(8)或微型光纤准直器(10)；所述第二光学通道由两个独立设置的光纤准直器(6)构成，光纤准直器置于定位筒(5)内，定位筒置于偏心孔(4-2)内，偏心孔位于回转体内，其中心线与中心阶梯孔的中心线平行，在定位筒末端的斜面上设置反射面，在定子和转子的回转体斜面上分别设置与轴线倾斜的第二光学反射面(4-1)，两个反射面或两个第二光学反射面分别各自比邻相对。

2.根据权利要求1所述的双通道光纤旋转接头，其特征在于：所述位于两中心阶梯孔内的光纤(8)分别为一长光纤和一短光纤，长光纤裸露部分(8-1)探入短光纤的中心阶梯孔内，两光纤端面间有一间距(11)，该间距不大於光纤裸露部分直径。

3.根据权利要求1所述的双通道光纤旋转接头，其特征在于：所述位于中心阶梯孔的两微型光纤准直器(10)位置相邻、相互对应。

4.根据权利要求2或3所述的双通道光纤旋转接头，其特征在于：所述反射面为光学棱镜(9)或反射镜(7)。

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