CN203950055U - 一种单模单通道光纤滑环 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种单模单通道光纤滑环，包括光纤准直器、机械转子、机械定子和旋转轴承，两个光纤准直器分别固定在所述机械转子和机械定子中，两个光纤准直器的自聚焦透镜同轴相对且不相互接触，所述的机械转子和机械定子通过旋转轴承连接。本实用新型实现旋转部件和静止部件之间光信号传输，插入损耗小，旋转变化量小，回拨损耗大。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤滑环。
背景技术
随着国内外信息技术的高速发展，滑环已经广泛应用于信息传输的各个领域。长期以来，传统滑环由于转速、信号传输质量及机构方面的不足，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输大容量数据、信号等场合的使用受到限制，无法满足信号传输带宽和种类的不断增加的需要。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种在高速旋转的条件下实现光信号从固定位置到旋转位置的传输的单模单通道光纤准直器，具有插入损耗低、旋转变化量低、回拨损耗高等优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光纤滑环，包括光纤准直器、机械转子、机械定子和旋转轴承，两个光纤准直器分别固定在所述机械转子和机械定子中，两个光纤准直器的自聚焦透镜同轴相对且不相互接触，所述的机械转子和机械定子通过旋转轴承连接。
所述的机械转子中心通过调整螺母同轴固连一个光纤准直器，机械转子外侧安装转子端法兰盘，转子端法兰盘通过螺母固连在机械定子一端，机械定子另一端通过螺母固连定子端法兰盘，定子端法兰盘中心固接另一个光纤准直器。
所述的光纤准直器包括光纤插针、自聚焦透镜以及玻璃套筒，光纤插针和自聚焦透镜熔接后封装于玻璃套筒内，自聚焦透镜的两端面平整且垂直于轴线，光纤插针的内端面平整且垂直于轴线。
本发明的有益效果是：光纤传输的信号通过准直器内部的自聚焦透镜进行光斑的扩束准直后，分别固定于转子与定子内部，通过旋转轴承及法兰盘固定连接，实现旋转部件和静止部件之间光信号传输，插入损耗小，旋转变化量小，回拨损耗大。
附图说明
图1是本发明光纤滑环的结构原理图；
图2是图1中光纤准直器的内部结构；
图中：1、机械转子；2、转子端紧固螺母；3、转子端法兰盘；4、机械定子；5、调整垫片；6、旋转轴承；7、调整螺母；8、定子端紧固螺母；9、光纤准直器；10、定子端法兰盘；11、光纤插针；12、玻璃套筒；13、自聚焦透镜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
一种光纤滑环，包括光纤准直器、机械转子、转子端法兰盘、机械定子、调整垫片、旋转轴承和定子端法兰盘，其中光纤准直器包括光纤插针、自聚焦透镜以及玻璃套筒，所述的机械转子与机械定子分别对应有法兰盘及紧固螺母；机械转子与机械定子是通过转子端法兰实现机械连接；机械转子与机械定子之间的旋转是通过旋转轴承连接实现的；两个光纤准直器分别固定于机械转子、机械定子内部，其特征是：光纤准直器是选用内部平端面的光纤插针和双平端面的自聚焦透镜融封装于玻璃套筒内，传输光信号通过准直器进行光斑扩束准直，两个光纤准直器通过转子与定子配合轴承进行非接触的旋转对接耦合，从而实现旋转部件和静止部件之间光信号传输。
所述的光纤准直器采用平端面的光纤插针和双平端面的自聚焦透镜，光纤与自聚焦透镜熔接后封装于玻璃套管内部；转子端准直器通过调试螺母端加持调试至准直器与机械件同轴后，用调整螺母固定；定子端准直器通过整体调试对准，实现两个准直器光学对准以及准直器与机械件的同轴，用定子端法兰盘及紧固螺母进行整体固定。
如图1所示，光纤插针11中传输的信号通过光纤准直器9内部的自聚焦透镜13进行光斑的扩束准直后，分别固定于机械转子1与机械定子4内部，通过旋转轴承6及法兰盘3固定连接，实现旋转部件和静止部件之间光信号传输。
本实施例包括：机械转子1、转子端紧固螺母2、转子端法兰盘3、机械定子4、调整垫片5、旋转轴承6、调整螺母7、定子端紧固螺母8、光纤准直器9、定子端法兰盘10、光纤插针11、玻璃套筒12、自聚焦透镜13，光信号通过光纤准直器9内部的光纤插针11进入自聚焦透镜13，自聚焦透镜13对光信号进行扩束准直后耦合至另一个光纤准直器内部；一对光纤准直器分别固定于机械转子1和机械定子4内；转子端准直器通过调整螺母7进行加持调试，定子端准直器通过定子端法兰盘10进行加持调试；调试光机同轴后，分别用调整螺母7和定子端法兰固定对应光纤准直器；机械转子1与机械定子4通过旋转轴承6与转子端法兰盘3及转子端紧固螺母2实现连接旋转，定子端法兰盘10与定子端固定螺母8实现准直器最终固定。
工作时，光信号从机械转子1内部准直器进入，通过自聚焦透镜13扩束准直后与定子端准直器进行非接触的光信号耦合，光信号从机械定子4端输出，在光信号传输过程中机械转子1与机械定子4通过旋转轴承6实现相对的高速旋转，光纤滑环的转速以及寿命是通过旋转轴承6来保证的，机械转子1、机械定子4与光纤准直器9的光机同轴决定光信号的传输质量。
Claims (3)
1.一种单模单通道光纤滑环，包括光纤准直器、机械转子、机械定子和旋转轴承，其特征在于：两个光纤准直器分别固定在所述机械转子和机械定子中，两个光纤准直器的自聚焦透镜同轴相对且不相互接触，所述的机械转子和机械定子通过旋转轴承连接。
2.根据权利要求1所述的单模单通道光纤滑环，其特征在于：所述的机械转子中心通过调整螺母同轴固连一个光纤准直器，机械转子外侧安装转子端法兰盘，转子端法兰盘通过螺母固连在机械定子一端，机械定子另一端通过螺母固连定子端法兰盘，定子端法兰盘中心固接另一个光纤准直器。
3.根据权利要求1所述的单模单通道光纤滑环，其特征在于：所述的光纤准直器包括光纤插针、自聚焦透镜以及玻璃套筒，光纤插针和自聚焦透镜熔接后封装于玻璃套筒内，自聚焦透镜的两端面平整且垂直于轴线，光纤插针的内端面平整且垂直于轴线。
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|---|---|---|---|---|
| CN110370351A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-25 | 广州大学 | 一种基于光纤传感的碳纤维复合材料钻削温度监测装置 |
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