CN202735540U - 一种多通道多光谱光纤旋转连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道多光谱光纤旋转连接器，它由外壳组件、固定端准直器组件、旋转端准直器组件及环芯组件组成；反射镜（10）的反射面与中心轴平行，反射棱镜（9）的两个反射面与反射镜（10）反射面的夹角相等，反射棱镜（9）的两个反射面的交线到中心轴的距离与反射镜片（8）的反射面到中心轴的距离之比为反射面夹角的正切值的平方。本实用新型镜片组使光纤信号入射光以相反的像射出，镜片组以旋转端一半的速度旋转，以实现光信号在旋转中的传输；整个光路中，只通过反射来改变光路，能在很宽的频带上获得较高的性能；在整个光路中没有折射，在传输大功率信号时不会烧毁镜片，有效保障了光纤旋转连接器的使用安全性和使用寿命。

Description

一种多通道多光谱光纤旋转连接器

技术领域

本实用新型涉及一种多通道多光谱光纤旋转连接器。

背景技术

光纤旋转连接器又称光滑环、光纤旋转接头和光铰链等，其作用是解决相对旋转部件间的光信号传输问题，即保证光信号的传输不因旋转而中断，与传统的电连接器相比，光纤旋转连接器具有以下优点：（1）使用光进行信号传输，无电磁泄漏，保密性好，抗电磁干扰能力强；（2）无接触传输，无磨损，使用寿命长，一般可达500万转；（3）无摩擦，可在易燃易爆的环境中使用；（4）传输带宽远远大于电连接器，与波分复用器配合使用，更可以成倍提高带宽。

现有多路光纤旋转连接器都是由光纤准直器、棱镜或棱镜组、棱镜调整机构、外壳等组成，旋转端带动棱镜调整机构使得棱镜组将入射光通过数次折射和反射后对准接收端准直器，从而实现光信号的传输。在整个过程中，光路必须经过数次折射过程：一方面，目前技术有限，在同一个折射面上只能在某些特定波长上可达到接近100%的折射率，而且由于附近波长折射率衰减较快，使得光纤旋转连接器只能在特定波长上获得较好的性能；另一方便，由于折射的存在，光路会通过棱镜内部，光信号功率过大时会导致棱镜烧毁，这使得连接器无法传输大功率光信号。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种在整个光路中只通过反射、没有折射的，反射镜片组以旋转端一半的速度旋转以实现光信号的旋转传输的，能在很宽的频带上获得较高性能的，光路未穿过棱镜、可避免大功率光信号烧毁棱镜的多通道多光谱光纤旋转连接器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多通道多光谱光纤旋转连接器，它由外壳组件、固定端准直器组件、旋转端准直器组件及环芯组件组成，外壳组件包括上端盖、壳体和下端盖，固定端准直器组件包括准直器支架a和准直器a，旋转端准直器组件包括准直器支架b和准直器b，环芯组件包括环芯支架、反射棱镜、反射镜、齿轮组件、轴承盖和环芯盖；上端盖和下端盖分别通过螺栓a安装在壳体的两端，准直器a安装在准直器支架a内，准直器支架a通过螺栓b固定安装在下端盖上，准直器支架a通过轴承与环芯支架连接；准直器b安装在准直器支架b内，准直器支架b分别通过轴承与环芯盖和环芯支架连接，准直器支架b上设有外齿；齿轮组件包括齿轮a、齿轮b和穿过齿轮a及齿轮b的旋转轴，齿轮a与准直器支架b的外齿相啮合，齿轮b与壳体上设有的内齿相啮合，旋转轴的一端通过轴承与环芯盖连接，另一端通过轴承与环芯支架连接；反射棱镜和反射镜分别通过固定支架固定安装在环芯支架上，环芯盖通过螺栓c固定安装在环芯支架上，环芯支架和环芯盖分别通过轴承与壳体连接；所述的反射镜的反射面与环芯组件中心轴平行，反射棱镜的两个反射面与反射镜反射面的夹角相等，反射棱镜的两个反射面的交线到环芯组件中心轴的距离与反射镜片的反射面到环芯组件中心轴的距离之比为反射棱镜反射面与反射镜反射面的夹角的正切值的平方。 

齿轮a靠近齿轮b的一侧设有凸起，凸起与齿轮b上的缺口相咬合。

准直器支架b与齿轮a的齿数比等于壳体与齿轮b的齿数比。

反射棱镜和反射镜的反射面上均设有多层镀膜。

旋转端准直器组件的准直器支架b上的外齿、齿轮组件和壳体上的内齿组成一个行星传动机构，旋转端准直器组件相对外壳以转速V旋转时，行星传动机构带动环芯组件相对外壳以V/2的转速旋转，以保证输出光的位置保持不变，从而实现光信号的传输。 

本实用新型的有益效果是：镜片组使光纤信号入射光以相反的像射出，镜片组以旋转端一半的速度旋转，以实现光信号在旋转中的传输；整个光路中，只通过反射来改变光路，能在很宽的频带上获得较高的性能；在整个光路中没有折射，光路始终位于空气中，在传输大功率信号时不会烧毁镜片，有效保障了光纤旋转连接器的使用安全性和使用寿命。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型齿轮组件中两个齿轮的结构关系示意图；

图3为本实用新型反射棱镜和反射镜的结构示意图；

图中，1-上端盖，2-壳体，3-下端盖，4-准直器支架a，5-准直器a，6-准直器支架b，7-准直器b，8-环芯支架，9-反射棱镜，10-反射镜，11-轴承盖，12-环芯盖，13-螺栓a，14-螺栓b，15-齿轮a，16-齿轮b，17-旋转轴，18-固定支架，19-螺栓c，20-凸起，21-缺口。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种多通道多光谱光纤旋转连接器，它由外壳组件、固定端准直器组件、旋转端准直器组件及环芯组件组成，外壳组件包括上端盖1、壳体2和下端盖3，固定端准直器组件包括准直器支架a4和准直器a5，旋转端准直器组件包括准直器支架b6和准直器b7，环芯组件包括环芯支架8、反射棱镜9、反射镜10、齿轮组件、轴承盖11和环芯盖12；上端盖1和下端盖3分别通过螺栓a13安装在壳体2的两端，准直器a5安装在准直器支架a4内，准直器支架a4通过螺栓b14固定安装在下端盖3上，准直器支架a4通过轴承与环芯支架8连接；准直器b7安装在准直器支架b6内，准直器支架b6分别通过轴承与环芯盖12和环芯支架8连接，准直器支架b6上设有外齿；齿轮组件包括齿轮a15、齿轮b16和穿过齿轮a15及齿轮b16的旋转轴17，齿轮a15靠近齿轮b16的一侧设有凸起20，凸起20与齿轮b16上的缺口21相咬合（如图2所示）；齿轮a15与准直器支架b6的外齿相啮合，齿轮b16与壳体2上设有的内齿相啮合，准直器支架b6与齿轮a15的齿数比等于壳体2与齿轮b16的齿数比；旋转轴17的一端通过轴承与环芯盖12连接，另一端通过轴承与环芯支架8连接；反射棱镜9和反射镜10分别通过固定支架18固定安装在环芯支架8上，环芯盖12通过螺栓c19固定安装在环芯支架8上，环芯支架8和环芯盖12分别通过轴承与壳体2连接。

如图3所示，反射镜10的反射面与环芯组件中心轴平行，反射棱镜9的两个反射面与反射镜10反射面的夹角相等，反射棱镜9的两个反射面的交线到环芯组件中心轴的距离与反射镜片8的反射面到环芯组件中心轴的距离之比为反射棱镜9反射面与反射镜9反射面的夹角的正切值的平方。反射棱镜9和反射镜10的反射面上均设有多层镀膜。光纤中的光通过准直器b7形成平行光，反射棱镜9和反射镜10对该平行光进行反射和翻转，最终平行射入准直器a5；当入射平行光以转速V旋转时，环芯组件以转速V/2旋转，射出光位置保持不变，从而实现光信号传输。

Claims (4)

1.一种多通道多光谱光纤旋转连接器，其特征在于：它由外壳组件、固定端准直器组件、旋转端准直器组件及环芯组件组成，外壳组件包括上端盖（1）、壳体（2）和下端盖（3），固定端准直器组件包括准直器支架a（4）和准直器a（5），旋转端准直器组件包括准直器支架b（6）和准直器b（7），环芯组件包括环芯支架（8）、反射棱镜（9）、反射镜（10）、齿轮组件、轴承盖（11）和环芯盖（12）；

上端盖（1）和下端盖（3）分别通过螺栓a（13）安装在壳体（2）的两端，准直器a（5）安装在准直器支架a（4）内，准直器支架a（4）通过螺栓b（14）固定安装在下端盖（3）上，准直器支架a（4）通过轴承与环芯支架（8）连接；准直器b（7）安装在准直器支架b（6）内，准直器支架b（6）分别通过轴承与环芯盖（12）和环芯支架（8）连接，准直器支架b（6）上设有外齿；齿轮组件包括齿轮a（15）、齿轮b（16）和穿过齿轮a（15）及齿轮b（16）的旋转轴（17），齿轮a（15）与准直器支架b（6）的外齿相啮合，齿轮b（16）与壳体（2）上设有的内齿相啮合，旋转轴（17）的一端通过轴承与环芯盖（12）连接，另一端通过轴承与环芯支架（8）连接；反射棱镜（9）和反射镜（10）分别通过固定支架（18）固定安装在环芯支架（8）上，环芯盖（12）通过螺栓c（19）固定安装在环芯支架（8）上，环芯支架（8）和环芯盖（12）分别通过轴承与壳体（2）连接；

所述的反射镜（10）的反射面与环芯组件中心轴平行，反射棱镜（9）的两个反射面与反射镜（10）反射面的夹角相等，反射棱镜（9）的两个反射面的交线到环芯组件中心轴的距离与反射镜片（8）的反射面到环芯组件中心轴的距离之比为反射棱镜（9）反射面与反射镜（9）反射面的夹角的正切值的平方。

2.根据权利要求1所述的一种多通道多光谱光纤旋转连接器，其特征在于：所述的齿轮a（15）靠近齿轮b（16）的一侧设有凸起（20），凸起（20）与齿轮b（16）上的缺口（21）相咬合。

3.根据权利要求1所述的一种多通道多光谱光纤旋转连接器，其特征在于：所述的准直器支架b（6）与齿轮a（15）的齿数比等于壳体（2）与齿轮b（16）的齿数比。

4.根据权利要求1所述的一种多通道多光谱光纤旋转连接器，其特征在于：所述的反射棱镜（9）和反射镜（10）的反射面上均设有多层镀膜。

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