CN203881972U - 一种实现单路光纤旋转传输超小型精密装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实现单路光纤旋转传输超小型精密装置，它由转子部件、定子部件、外壳与轴承端盖共同构成，其中：转子部件又由左光纤准直器、左角度微调套筒、转子加长杆、左精密轴承、轴肩、右精密轴承、左光纤护套、转子部件尾甲和左紧固套管组成，定子又由右光纤准直器、右角度微调套筒、右光纤护套、定子部件尾甲和右紧固套管组成。本实用新型具有如下优点：1、直径、总长度均较小，实现流程合工艺相对更为简化；2、实现方法和技术均方便易实现，稳定性、可靠性不低于同类大尺寸装置；3、通用性好，与现有的光纤准直器匹配容易，平行光在空气中的传输距离可控性较高；4、可满足各波长旋转传输的要求。

Description

一种实现单路光纤旋转传输超小型精密装置

技术领域

本实用新型涉及光纤链路360°无间断旋转传输装置，尤其是涉及一种实现单路光纤旋转传输超小型精密装置。

背景技术

光纤链路的旋转传输装置又称为光纤旋转连接器，是光纤通信发展的必然产物，它具有传输容量大、传输速率快、抗电磁干扰能力强、体积小及寿命长等独特优点，正逐渐替代电旋转连接器用到360°自由旋转连接的雷达、视频传输等系统中，其应用范围随着光纤技术的发展而得到快速的扩展。

现有单路光纤旋转传输装置的最常用方式是采用光纤准直部件将光信号从转动端经过空气，以平行光的模式直接耦合到静止端；由于该型旋转传输装置零件相对较多，直接导致了产品的尺寸较大，不适合某些狭小空间的对器件的安装要求，这在一定程度上影响了器件的应用范围。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种尺寸小、可靠性好、方便易实现的单路光纤旋转传输超小型精密装置。 

本实用新型的目的是这样实现的：

一种实现单路光纤旋转传输超小型精密装置，包括外壳和轴承端盖，环形的轴承端盖通过螺丝固定在左右两端均开口的外壳左端的外缘片上，在外壳内设有相通的左端内径大的左光纤准直孔和右端内径小的右光纤准直孔，特征是：还包括定子部件和转子部件，其中：

定子部件包括右光纤准直器、右角度微调套筒、右光纤护套、右紧固套管和定子部件尾甲，右光纤准直器套在右光纤准直孔内，右角度微调套筒套在右光纤准直器的左部中间的外壁上，在右光纤准直孔内的右角度微调套筒的左端外壁与外壳右端的内壁呈过盈配合，定子部件尾甲的左端内壁与右角度微调套筒的右端外壁呈过盈配合，右光纤准直器的右端穿出定子部件尾甲右端，右光纤护套的左端内壁套在定子部件尾甲的右端外壁上；

转子部件包括左光纤准直器、左角度微调套筒、转子加长杆、左精密轴承、轴肩、右精密轴承、左光纤护套、左紧固套管和转子部件尾甲，在左光纤准直孔内放置有管状的转子加长杆，右精密轴承、轴肩和左精密轴承分别从右向左依次套在转子加长杆的外壁，右精密轴承的右端面抵住左光纤准直孔内壁的右端面，左精密轴承的左端面抵住转子加长杆左端的凸缘的右端面，且左精密轴承的外壁和右精密轴承的外壁均与左光纤准直孔的内壁呈过盈配合，轴肩套在左精密轴承和右精密轴承的中间，轴承端盖中间的环状凸起从左向右套入外壳的内壁和转子加长杆的凸缘外壁之间，轴承端盖的环状凸起的右端面抵紧左精密轴承，使右精密轴承、轴肩和左精密轴承紧密抵在一起；左光纤准直器的右端放置在凸缘的凸缘孔内并抵住凸缘孔的左端面，左角度微调套筒的右端套在左光纤准直器右部中间的外壁和凸缘的凸缘孔内壁之间，左角度微调套筒的右端外壁与凸缘的凸缘孔内壁呈过盈配合，转子部件尾甲的右端内壁与左角度微调套筒的左端外壁呈过盈配合，左光纤准直器的左端穿出转子部件尾甲左端，左光纤护套的右端内壁套在转子部件尾甲的左端外壁上；左光纤准直器和右光纤准直器呈相对、同轴放置。

在左光纤护套的右端外壁上套有能将左光纤护套固定不动的左紧固套管，在右光纤护套的左端外壁上套有能将右光纤护套固定不动的右紧固套管。

在左角度微调套筒的内壁和左光纤准直器右部中间的外壁之间、右角度微调套筒的内壁和右光纤准直器左部中间的外壁之间均填充有起固定作用的环氧树脂胶。

均由不锈钢制成的左角度微调套筒和右角度微调套筒的结构相同，在左角度微调套筒和右角度微调套筒的朝内一端含有锥角，角度为10°～80°。

本实用新型由转子部件、定子部件、外壳与轴承端盖共同构成，其中：转子部件又由左光纤准直器、左角度微调套筒、转子加长杆、左精密轴承、轴肩、右精密轴承、左光纤护套、转子部件尾甲和左紧固套管组成，定子又由右光纤准直器、右角度微调套筒、右光纤护套、定子部件尾甲和右紧固套管组成；外壳的内壁与右角度微调套筒过盈配合装配成一个整体，转子加长杆与左角度微调套筒过盈配合装配成一个整体，右精密轴承、轴肩和左精密轴承套在转子加长杆的外壁并被轴承端盖与外壳密封在左光纤准直孔内，转子部件、定子部件、外壳与轴承端盖结合为超小型精密装置的机械结构体；在左角度微调套筒和右角度微调套筒内分别安装有种类一致的左光纤准直器和右光纤准直器，左光纤准直器和右光纤准直器之间的端面距离要根据两个光纤准直器的工作距离进行调整。依靠机械手和光斑旋转轨迹法首先对转子部件内的左光纤准直器的出射光束角度进行微调，当出射光束无旋转偏摆时采用点环氧树脂胶常温固化的方式固定转子部件内的各零件相对位置；转子部件调试完成后再通过在线监测法对定子部件内的右光纤准直器的光束接收角度进行微调，直至光纤链路各项指标满足要求，采用点环氧树脂胶常温固化的方式固化定子部件内的各零件相对位置。

左角度微调套筒和右角度微调套筒均分别用于实现左光纤准直器和右光纤准直器的点精度的校准，从而保证了光纤链路旋转时耦合效率的稳定性、高效性；左光纤准直器和右光纤准直器为C-less或G-less型光纤准直器。

采用不锈钢制成的转子加长杆用于缩小产品的直径，控制左光纤准直器和右光纤准直器的工作距离。

本实用新型具有如下优点：

1、直径、总长度均较小，实现流程合工艺相对更为简化；

2、实现方法和技术均方便易实现，稳定性、可靠性不低于同类大尺寸装置；

3、通用性好，与现有的光纤准直器匹配容易，平行光在空气中的传输距离可控性较高；

4、可满足各波长旋转传输的要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是外壳和右角度微调套筒的装配示意图；

图3是左角度微调套筒、转子加长杆和轴肩的装配示意图。

图中：

1、外壳：11、左光纤准直孔，12、右光纤准直孔， 13、外缘片；

2、轴承端盖：21、螺丝，22、环状凸起；

3、定子部件：31、右光纤准直器，32、右角度微调套筒，33、右光纤护套，34、定部件子部件尾甲，35、右紧固套管；

4、转子部件：41、左光纤准直器，42、左角度微调套筒，43、转子加长杆，431、凸缘，432、凸缘孔，44、左精密轴承，45、轴肩，46、右精密轴承，47、左光纤护套，48、转子部件尾甲，49、左紧固套管； 

5、环氧树脂胶。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种实现单路光纤旋转传输超小型精密装置，由外壳1、轴承端盖2、定子部件3和转子部件4组成，环形的轴承端盖2通过螺丝21固定在左右两端均开口的外壳1左端的外缘片13上，在外壳1内设有相通的左端内径大的左光纤准直孔11和右端内径小的右光纤准直孔12，还包括，其中：

定子部件3包括右光纤准直器31、右角度微调套筒32、右光纤护套33和定子部件尾甲34，右光纤准直器31套在右光纤准直孔11内，右角度微调套筒32套在右光纤准直器31的左部中间的外壁上，在右光纤准直孔11内的右角度微调套筒32的左端外壁与外壳1右端的内壁呈过盈配合，定子部件尾甲34的左端内壁与右角度微调套筒32的右端外壁呈过盈配合，右光纤准直器31的右端套穿出定子部件尾甲34的右端，右光纤护套33的左端内壁套在定子部件尾甲34的右端外壁上；

转子部件4包括左光纤准直器41、左角度微调套筒42、转子加长杆43、左精密轴承44、轴肩45、右精密轴承46、左光纤护套47和转子部件尾甲48，在左光纤准直孔12内放置有管状的转子加长杆43，右精密轴承46、轴肩45和左精密轴承44从右向左依次套在转子加长杆43的左端外壁，右精密轴承46的右端面抵住左光纤准直孔12内壁的右端面，左精密轴承44的左端面抵住转子加长杆43左端的凸缘431的右端面，且左精密轴承44的外壁和右精密轴承46的外壁均与左光纤准直孔12的内壁呈过盈配合，轴肩45套在左精密轴承44和右精密轴承46的中间，轴承端盖2中间的环状凸起22从左向右套入外壳1的内壁和转子加长杆的凸缘外壁之间，轴承端盖2的环状凸起22的右端面抵紧左精密轴承44，使右精密轴承46、轴肩45和左精密轴承44紧密抵在一起；左光纤准直器41的右端放置在凸缘431的凸缘孔432内并抵住凸缘孔432的左端面，左角度微调套筒42的右端套在左光纤准直器41右部中间的外壁和凸缘431的凸缘孔432内壁之间，左角度微调套筒42的右端外壁与凸缘431的凸缘孔432内壁呈过盈配合，转子部件尾甲48的右端内壁与左角度微调套筒42的左端外壁呈过盈配合，左光纤准直器41的左端穿出转子部件尾甲48的左端，左光纤护套47的右端内壁套在转子部件尾甲48的左端外壁上；左光纤准直器41和右光纤准直器31呈相对、同轴放置。

在左光纤护套47的右端外壁上套有能将左光纤护套47固定不动的左紧固套管49，在右光纤护套33的左端外壁上套有能将右光纤护套33固定不动的右紧固套管35。

在左角度微调套筒42的内壁和左光纤准直器41右部中间的外壁之间、右角度微调套筒32的内壁和右光纤准直器31左部中间的外壁之间均填充有起固定作用的环氧树脂胶5。

均由不锈钢制成的左角度微调套筒42和右角度微调套筒32的结构相同，在左角度微调套筒42和右角度微调套筒32的朝内一端含有锥角，角度为10°～80°。

图1所示，左角度微调套筒42紧密配合装配到转子加长杆43的左端，将左精密轴承44以5μm～10μm的间隙装配到转子加长杆43的左端，将轴肩45紧密配合装配至转子加长杆43的左精密轴承44的右端，将右精密轴承46以5μm～10μm的间隙装配到肩45的右端。

图1所示，将带有右精密轴承46、轴肩45和左精密轴承44的转子部件机械部分(图3所示)以40μm～60μm的间隙装配至外壳1的左光纤准直孔12内，并配磨安装轴承端盖2压紧左精密轴承44的左端。

图1所示，将装配到位的机械结构体放置于工装之上，将左光纤准直器41置入左角度微调套筒42内，左光纤准直器41的尾部露出约2mm长度；采用机械手等方法精调转动时光轴与机械轴达最高平行度；点少量环氧树脂胶5固定转子部件4的各零件相对位置后撤离调试工装。

图1所示，将右光纤准直器31置入右角度微调套筒32内，转动转子部件4并精调右光纤准直器31，采用在线监测手段观察技术状态，满足要求时点少量环氧树脂胶5固化定子部件3的各零件相对位置。

图1所示，将左角度微调套筒42的内壁和左光纤准直器41右部中间的外壁之间的空隙填充环氧树脂胶5常温固化，将右角度微调套筒32的内壁和右光纤准直器31左部中间的外壁之间的空隙填充环氧树脂胶5常温固化。将转子部件尾甲48、、左光纤护套47和左紧固套管49分别安装至相对位置，将定子部件尾甲34、右光纤护套33和右紧固套管35分别安装至相对位置。

Claims (4)

1.一种实现单路光纤旋转传输超小型精密装置，包括外壳和轴承端盖，环形的轴承端盖通过螺丝固定在左右两端均开口的外壳左端的外缘片上，在外壳内设有相通的左端内径大的左光纤准直孔和右端内径小的右光纤准直孔，其特征在于：还包括定子部件和转子部件，其中：

定子部件包括右光纤准直器、右角度微调套筒、右光纤护套、右紧固套管和定子部件尾甲，右光纤准直器套在右光纤准直孔内，右角度微调套筒套在右光纤准直器的左部中间的外壁上，在右光纤准直孔内的右角度微调套筒的左端外壁与外壳右端的内壁呈过盈配合，定子部件尾甲的左端内壁与右角度微调套筒的右端外壁呈过盈配合，右光纤准直器的右端穿出定子部件尾甲右端，右光纤护套的左端内壁套在定子部件尾甲的右端外壁上；

转子部件包括左光纤准直器、左角度微调套筒、转子加长杆、左精密轴承、轴肩、右精密轴承、左光纤护套、左紧固套管和转子部件尾甲，在左光纤准直孔内放置有管状的转子加长杆，右精密轴承、轴肩和左精密轴承分别从右向左依次套在转子加长杆的外壁，右精密轴承的右端面抵住左光纤准直孔内壁的右端面，左精密轴承的左端面抵住转子加长杆左端的凸缘的右端面，且左精密轴承的外壁和右精密轴承的外壁均与左光纤准直孔的内壁呈过盈配合，轴肩套在左精密轴承和右精密轴承的中间，轴承端盖中间的环状凸起从左向右套入外壳的内壁和转子加长杆的凸缘外壁之间，轴承端盖的环状凸起的右端面抵紧左精密轴承，使右精密轴承、轴肩和左精密轴承紧密抵在一起；左光纤准直器的右端放置在凸缘的凸缘孔内并抵住凸缘孔的左端面，左角度微调套筒的右端套在左光纤准直器右部中间的外壁和凸缘的凸缘孔内壁之间，左角度微调套筒的右端外壁与凸缘的凸缘孔内壁呈过盈配合，转子部件尾甲的右端内壁与左角度微调套筒的左端外壁呈过盈配合，左光纤准直器的左端穿出转子部件尾甲左端，左光纤护套的右端内壁套在转子部件尾甲的左端外壁上；左光纤准直器和右光纤准直器呈相对、同轴放置。

2.根据权利要求1所述的实现单路光纤旋转传输超小型精密装置，其特征在于：在左光纤护套的右端外壁上套有能将左光纤护套固定不动的左紧固套管，在右光纤护套的左端外壁上套有能将右光纤护套固定不动的右紧固套管。

3.根据权利要求1所述的实现单路光纤旋转传输超小型精密装置，其特征在于：在左角度微调套筒的内壁和左光纤准直器右部中间的外壁之间、右角度微调套筒的内壁和右光纤准直器左部中间的外壁之间均填充有起固定作用的环氧树脂胶。

4.根据权利要求1所述的实现单路光纤旋转传输超小型精密装置，其特征在于：均由不锈钢制成的左角度微调套筒和右角度微调套筒的结构相同，在左角度微调套筒和右角度微调套筒的朝内一端含有锥角，角度为10°～80°。