CN204129265U - 一种小型化双通道光纤旋转连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型化双通道光纤旋转连接器，包括第一光通道和第二光通道，其中，所述第一光通道主要由位于转动端轴上第一光纤准直器、中心反射镜、侧面反射镜以及位于静止端偏轴上的第二光纤准直器组成，所述第二光通道主要由位于转动端偏轴上的第三光纤准直器、圆环窗口、斜方棱镜以及位于静止端轴上的第四光纤准直器组成，所述圆环窗口的中心轴与旋转轴重合，所述斜方棱镜的通光口径和第一光纤准直器、第三光纤准直器的中心轴间距相等，所述侧面反射镜的反射面与中心反射镜的反射面平行。本实用新型利用侧面反射镜与中心反射镜组合，以及可实现两次全反射的斜方棱镜，明显缩小壳体直径，避免折射光路对不同波长光引起的光路偏差。

Description

一种小型化双通道光纤旋转连接器

技术领域

本实用新型涉及一种光信号传输连接器件，尤其涉及一种小型化双通道光纤旋转连接器，主要用于通信系统中旋转部件之间的光信号传输。

背景技术

目前，多通道光纤旋转连接器主要采用道威棱镜结构，实现多路光信号的旋转耦合传输。道威棱镜结构的光纤旋转连接器理论上可以任意连接通道数的光纤旋转连接器，但道威棱镜的安装及光路调节结构较复杂，成本也高，此外不同波长的光在道威棱镜中进行折射传输时光路有所偏差，如常见的1310nm与1550nm波长的通信波长就存在固有偏差，必须设计折中结构以减少不同波长的损耗偏差。当通道数较少为双通道时，一般采取其它简单的结构。

现有具有代表性的为普林光电技术有限公司的结构，参见中国公开号为CN20092010680，发明名称为《一种双通道光纤旋转接头》的专利文献。该专利可以实现小型化结构，也避免了折射光路对不同光波长的损耗影响。但由于旋转轴中心光通道占据了旁轴光路的中心，导致旁轴光通道损耗较大，采用四个反射镜的结构，在反射镜的调节上难度相当大，对机械结构的加工精度要求高。因此该结构常见于中心通道为单模，而旁轴通道为多模的场合。

目前结构相对简单，较容易实现低损耗传输的双通道光纤旋转连接器主要采取中心通道与旁轴通道相对独立的结构，见专利CN200720077185《两芯光纤旋转接头》。该专利设计结构简单，光路调节方便，对机械零件加工精度要求低。但该专利结构在定子端实现中心光路反射至与旋转轴垂直的侧面用准直器进行接收，存在一定的缺陷，常规准直器的长度会使整体结构尺寸变大，必须使用特殊的小尺寸准直器来缩小尺寸。此外，定子端侧面用准直器进行接收也只能应用在特殊的场合，当定子端接收需要与旋转轴保持平行的场合，则需要使准直器尾部光纤弯曲，弯曲半径小时可能会引起弯曲损耗，不容易实现小型化设计。专利中采用斜45度棱镜，不同波长的光经过折射后也存在光路偏差。

由上可见，现有双通道光纤旋转连接器采用折射光路的结构对不同工作波长的光会造成一定的损耗偏差，而且一般情况下不容易实现小型化。使用反射光路，但双通道都利用旋转轴中心进行传输时也存在固有损耗大的缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种小型化双通道光纤旋转连接器，能够大大减小产品壳体直径，减少光路损耗，适用于任意工作波长的场合。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种小型化双通道光纤旋转连接器，包括基体，所述基体内形成有第一光通道和第二光通道，其中，所述第一光通道主要由位于转动端轴上第一光纤准直器、中心反射镜、侧面反射镜以及位于静止端偏轴上的第二光纤准直器组成，所述第二光通道主要由位于转动端偏轴上的第三光纤准直器、圆环窗口、斜方棱镜以及位于静止端轴上的第四光纤准直器组成，所述第一光纤准直器的光轴与旋转轴重合，所述第二光纤准直器的光轴与旋转轴平行，所述第三光纤准直器的光轴与旋转轴平行，所述第四光纤准直器的光轴与旋转轴重合，所述圆环窗口的中心轴与旋转轴重合，所述斜方棱镜的通光口径和第一光纤准直器、第三光纤准直器的中心轴间距相等，所述侧面反射镜的反射面与中心反射镜的反射面平行。

上述的小型化双通道光纤旋转连接器，其中，所述中心反射镜和侧面反射镜均为全反射棱镜。

上述的小型化双通道光纤旋转连接器，其中，所述圆环窗口表面镀有增透膜，所述中心反射镜2位于圆环窗口12中间，一端加工成30°～60°斜角并镀有高反膜。

上述的小型化双通道光纤旋转连接器，其中，所述斜方棱镜的通光表面镀增透膜，反射面镀有高反膜，所述侧面反射镜的反射面镀有高反膜。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的小型化双通道光纤旋转连接器，利用侧面反射镜与中心反射镜组合，以及可实现两次全反射的斜方棱镜，明显缩小壳体直径，适合于小型化场合；采用反射光路避免了折射光路对不同波长光引起的光路偏差，适用于任意工作波长的场合，光路损耗低于1.0dB。

附图说明

图1为本实用新型小型化双通道光纤旋转连接器的光路示意图；

图2为本实用新型小型化双通道光纤旋转连接器的主视图；

图3为本实用新型小型化双通道光纤旋转连接器的左视图；

图4为本实用新型小型化双通道光纤旋转连接器的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型小型化双通道光纤旋转连接器的光路示意图。

请参见图1，本实用新型提供的小型化双通道光纤旋转连接器包括基体36，所述基体36内形成有第一光通道和第二光通道，其中，所述第一光通道主要由位于转动端轴上第一光纤准直器1、中心反射镜2、侧面反射镜3以及位于静止端偏轴上的第二光纤准直器4组成，所述第二光通道主要由位于转动端偏轴上的第三光纤准直器11、圆环窗口12、斜方棱镜13以及位于静止端轴上的第四光纤准直器14组成，所述第一光纤准直器1的光轴与旋转轴重合，所述第二光纤准直器4的光轴与旋转轴平行，所述第三光纤准直器11的光轴与旋转轴平行，所述第四光纤准直器14的光轴与旋转轴重合，所述圆环窗口12的中心轴与旋转轴重合，所述斜方棱镜13的通光口径和第一光纤准直器1、第三光纤准直器11的中心轴间距相等，所述侧面反射镜3的反射面与中心反射镜2的反射面平行。

本实用新型提供的小型化双通道光纤旋转连接器，其中，所述中心反射镜2和侧面反射镜3可以均为全反射棱镜；即中心反射镜2和侧面反射镜3的组合可以由实现两次全反射的斜方棱镜所代替来实现反射光路；反之斜方棱镜13也可以由两个反射镜组合代替来实现反射光路。

本实用新型提供的小型化双通道光纤旋转连接器，转动端偏轴上的第三光纤准直器11在光纤旋转连接器转动过程中，光轴与旋转轴平行。转动端轴上的第一光纤准直器1的光轴与旋转轴重合。圆环窗口12表面镀有增透膜，中心轴与旋转轴重合。中心反射镜2位于圆环窗口12中间，一端加工成30°～60°斜角，该端面镀高反膜。斜方棱镜13通光表面镀增透膜，反射面镀高反膜，通光口径和转动端两光纤准直器的中心轴间距相等，即所述斜方棱镜13的通光口径和第一光纤准直器1、第三光纤准直器11的中心轴间距相等。侧面反射镜3的反射面与中心反射镜2的反射面平行，反射面镀高反膜。静止端轴上的第四光纤准直器14的光轴与旋转轴重合。静止端偏轴上的第二光纤准直器4的光轴与旋转轴平行。

图2为本实用新型小型化双通道光纤旋转连接器的主视图；图3为本实用新型小型化双通道光纤旋转连接器的左视图；图4为本实用新型小型化双通道光纤旋转连接器的剖视图。

请继续参见图2、图3和图4，本实用新型的光纤旋转连接器设置在基体36内，具体安装连接如下：基体36中留有大通孔和小通孔，大通孔可安装与大轴承36、其中心轴重合。小通孔可安装小轴承35，其中心轴重合。齿轮轴30由小轴承35、和小齿轮34套住带动旋转，其中心轴重合。转子31、棱镜座32由大轴承36和大齿轮33套住带动旋转，其中心轴重合。当转子31旋转时，通过齿轮和轴承传动结构，棱镜座32将实现同步旋转。

转动端偏轴上的第三光纤准直器11固定于转子31的偏轴孔中，在光纤旋转连接器转动过程中，确保光轴与旋转轴平行。转动端轴上的第一光纤准直器1固定于转子31的中心孔中，确保光轴与旋转轴重合。

圆环窗口12固定于窗口安装座22上，两通光表面镀有1310nm/1550nm增透膜，中心轴与旋转轴重合。中心反射镜2位于圆环窗口12中间，一端优选加工成45°斜角，该端面镀1310nm/1550nm高反膜。斜方棱镜13两通光表面镀1310nm/1550nm增透膜，通光口径和转动端两光纤准直器的中心轴间距相等，反射面镀1310nm/1550nm高反膜。侧面反射镜3的反射面镀1310nm/1550nm高反膜，通过调节微调筒21，中心反射镜2与侧面反射镜3的反射面平行。静止端轴上的第四光纤准直器14固定于静止端盖41中心位置的通孔中，确保光轴可与旋转轴重合。静止端偏轴上的第二光纤准直器4固定于侧面安装座42上，确保光轴与旋转轴平行。侧面安装座11由十字盘头螺钉43固定于基体36上，侧面安装座11不超出基体36外圆。当然，本实用新型的光纤旋转连接器各镜片的具体安装方式可根据实际需要进行变动，在此不再一一赘述。

本实用新型小型化双通道光纤旋转连接器的工作过程如下：光经过转动端轴上第一光纤准直器1的传输，接着经过中心反射镜2反射，通过基体36侧面的通光孔，利用侧面反射镜3将光反射至静止端偏轴上的第二光纤准直器4，形成第一光通道。当光从静止端偏轴上的第二光纤准直器4传输时，光路是可逆的，可实现双向传输。

光经过转动端偏轴上第三光纤准直器11的传输，接着经过中心圆环窗口12，利用斜方棱镜13将光两次全反射至静止端轴上的第四光纤准直器14，形成第二光通道。当光从静止端轴上的第四光纤准直器14传输时，光路是可逆的，可实现双向传输。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (4)

1.一种小型化双通道光纤旋转连接器，包括基体(36)，所述基体(36)内形成有第一光通道和第二光通道，其特征在于，所述第一光通道主要由位于转动端轴上第一光纤准直器(1)、中心反射镜(2)、侧面反射镜(3)以及位于静止端偏轴上的第二光纤准直器(4)组成，所述第二光通道主要由位于转动端偏轴上的第三光纤准直器(11)、圆环窗口(12)、斜方棱镜(13)以及位于静止端轴上的第四光纤准直器(14)组成，所述第一光纤准直器(1)的光轴与旋转轴重合，所述第二光纤准直器(4)的光轴与旋转轴平行，所述第三光纤准直器(11)的光轴与旋转轴平行，所述第四光纤准直器(14)的光轴与旋转轴重合，所述圆环窗口(12)的中心轴与旋转轴重合，所述斜方棱镜(13)的通光口径和第一光纤准直器(1)、第三光纤准直器(11)的中心轴间距相等，所述侧面反射镜(3)的反射面与中心反射镜(2)的反射面平行。

2.如权利要求1所述的小型化双通道光纤旋转连接器，其特征在于，所述中心反射镜(2)和侧面反射镜(3)均为全反射棱镜。

3.如权利要求1所述的小型化双通道光纤旋转连接器，其特征在于，所述圆环窗口(12)表面镀有增透膜，所述中心反射镜(2)位于圆环窗口(12)中间，一端加工成30°～60°斜角并镀有高反膜。

4.如权利要求1所述的小型化双通道光纤旋转连接器，其特征在于，所述斜方棱镜(13)的通光表面镀增透膜，反射面镀有高反膜，所述侧面反射镜(3)的反射面镀有高反膜。