CN2582014Y - 多芯光纤旋转接头 - Google Patents

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朱汉英
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Abstract

本实用新型为一种多芯光纤旋转接头，主要应用于动静系统之间的光信号传输。其包括外壳，输入端和输出端。输入端处设置转盘，转盘内设有多个轴向平行的输入孔。输出端处设置固定的连接端盖。连接端盖内设有多个轴向平行的输出孔。套筒同轴地设置在转盘和连接端盖之间，套筒内固定有道威棱镜。转盘和套筒通过减速机构相互连接，保持套筒转动时的角速度为转盘的一半。通过转盘的输入孔射入的转动光信号经由道威棱镜的折射和反射后，可在连接端盖的输出孔处形成静止的像，保证对应光纤的耦合，达成动静系统间的信号传输。

Description

多芯光纤旋转接头
技术领域
本实用新型为一种用于转动或移动设备与静止设备之间传输光信号进行通信的多芯光纤旋转接头。
技术背景
在光纤通信领域内，有许多场合，光信号要通过转动或移动的设备进行传输，而接收光信号端则需要保持静止。例如水声系统与舰船之间，高空系留气球与地面锚泊设施之间的光传输。使用传统的光纤接头将导致光缆的相互缠结，无法实现动静系统之间的光传输。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种能实现转动设备与静止设备之间进行光信号传输的多芯光纤旋转接头。
为达成上述目的，本实用新型采用一种多芯光纤旋转接头，其包括外壳，输入端和输出端，其特征在于，输入端处设有可相对于壳体转动的转盘，转盘内设有多个轴向平行的输入孔，输出端设有固定的连接端盖，连接端盖内设有多个轴向平行的输出孔，套筒同轴地设置在转盘和连接端盖之间，套筒内固定有道威棱镜，转盘和套筒通过减速机构形成联动，保持套筒转动时的角速度为转盘的一半。
前述的多芯光纤旋转接头，其特征在于，减速机构包括固定设置在转盘上的第一齿轮，与第一齿轮相啮合并安装在传动轴上的第二齿轮，与第二齿轮同心安装在传动轴上的第三齿轮，与第三齿轮啮合并固定套设在套筒上的第四齿轮。
前述的多芯光纤旋转接头，其特征在于，道威棱镜的入射面朝向转盘内的输入孔，出射面朝向连接端盖内的输出孔，底面固定在套筒内。
前述的多芯光纤旋转接头，其特征在于，转盘的外侧圆周面上设有连接槽。
前述的多芯光纤旋转接头，其特征在于，外壳的输入端设有法兰，转盘可转动地安装在法兰内。
本实用新型利用道威棱镜的特点，采用简单的结构，解决了动静系统之间难以进行光信号传输的问题，具有良好可靠的光传输特性。
以下将结合附图进一步详细说明本实用新型的具体结构和特征。
附图说明
图1为本实用新型的多芯光纤旋转接头的剖视图。
具体实施方式
参看图1，本实用新型为一种多芯光纤旋转接头，包括一壳体10。壳体10的一侧为旋转的光信号输入端101，另一侧为静止的光信号输出端102。
壳体10在输入端101设有法兰11。转盘12可转动地安装在法兰11内，转盘12的外侧圆周面上设有连接槽123。通过连接槽123与外部的转动光信号输入设备(图中未示出)相连接配合，该转盘12可保持与该输入设备同步旋转。壳体10的输出端102设有固定的连接端盖13。转盘12的内侧设有多个轴向平行的输入孔121，122，连接端盖13内轴向平行地设有对应于输入孔121，122的输出孔131，132。输入孔121，122和输出孔131，132内可设置光纤准直器(图中未示出)用于光纤连接。
套筒30安装在壳体10内，置于转盘12和连接端盖13之间，并与转盘12和连接端盖13保持同轴。套筒30内组装道威棱镜31。道威棱镜31的入射面311朝向输入孔121，122，出射面312朝向输出孔131，132，底面313固定在套筒30内。
套筒30通过设置于外壳10内的减速机构20与转盘形成联动。减速机构20的第一齿轮21套设于转盘12。第一齿轮21与第二齿轮22啮合，第二齿轮22和第三齿轮23同轴安装在壳体10内的传动轴25上。第三齿轮23啮合第四齿轮24，第四齿轮24固定套设于套筒30。转盘12转动时，带动第一齿轮21一起转动。第一齿轮21通过与之啮合的第二齿轮22带动传动轴25以及第三齿轮23转动。第三齿轮23带动与之啮合的第四齿轮24转动，套筒30则随第四齿轮24一起转动。
从转盘12处经由输入孔121，122射入两束平行光A、B，通过道威棱镜31入射面311的折射，底面313的反射，经出射面312的再次折射，可分别在输出孔132，131处形成倒像A’、B’。
根据道威棱镜的原理，若入射的平行光A、B的角速度为W1，道威棱镜31的角速度为W2，平行光像A’、B’的角速度为W3，三者的关系式为：W3=W1-2W2。若使道威棱镜的角速度W2保持为平行光A、B的角速度W1的一半，根据上式，则成像的角速度W3为零，即出射像A’、B’可一直保持静止。
根据以上原理，将本实用新型的减速机构20的传动比设计成1/2，即转盘12通过第一、二、三、四齿轮带动套筒30转动后，转盘12和套筒30的转速比为2∶1。藉此，当外部光信号以任意的角速度经由转盘12射入时，透过道威棱镜31的折射和反射，其射出像总能保持静止在连接端盖13的射出插孔131，132处。
由此可知，转盘12上所连接的光纤在转动时可始终与静止的连接端盖13上相对应的光纤保持耦合，从而可传送连续的光信号，解决动静系统之间光信号传输的问题。
在本实施例中，为便于说明，输入孔121，122和输出孔131，132分别为两对，可用于传输两组光信号。根据实际需要，本实用新型也可在转盘12和连接端盖13内对称设置三对或三对以上的输入、输出孔用于传输多组光信号，其工作原理相同。

Claims (5)

1.一种多芯光纤旋转接头，其包括外壳(10)，输入端(101)，和输出端(102)，其特征在于，输入端(101)处设有可相对于壳体(10)转动的转盘(12)，转盘(12)内设有多个轴向平行的输入孔(121，122)，输出端(102)设有固定的连接端盖(13)，连接端盖(13)内设有多个轴向平行的输出孔(131，132)，套筒(30)同轴地设置在转盘(12)和连接端盖(13)之间，套筒(30)内固定有道威棱镜(31)，转盘(12)和套筒(30)通过减速机构(20)相互连接，保持套筒(30)转动时的角速度为转盘(12)的一半。
2.如权利要求1所述的多芯光纤旋转接头，其特征在于，减速机构(20)包括固定套设在转盘(12)上的第一齿轮(21)，与第一齿轮(21)相啮合并安装在传动轴(25)上的第二齿轮(22)，与第二齿轮(22)同心安装在传动轴(25)上的第三齿轮(23)，与第三齿轮(23)啮合并固定套设在套筒(30)上的第四齿轮。
3.如权利要求1或2所述的多芯光纤旋转接头，其特征在于，道威棱镜(31)的入射面(311)朝向转盘(12)内的输入孔(121，122)，出射面(312)朝向连接端盖(13)内的输出孔(131，132)，底面(313)固定在套筒(30)内。
4.如权利要求1或2所述的多芯光纤旋转接头，其特征在于，转盘(12)的外侧圆周面上设有连接槽(123)。
5.如权利要求1或2所述的多芯光纤旋转接头，其特征在于，外壳(10)的输入端(101)设有法兰(11)，转盘(12)可转动地安装在法兰(11)内。
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