JP2001519541A - 光ファイバ回転継手 - Google Patents
光ファイバ回転継手Info
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3604—Rotary joints allowing relative rotational movement between opposing fibre or fibre bundle ends
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
- H04B10/801—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections
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- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2808—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs
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Abstract
(57)【要約】
少なくとも１つの光信号を回転境界の間で結合するための単方向及び双方向の光ファイバ回転継手が開示されている。単方向継手（１４）は、導波器（２２）を有する固定子（１６）を含んでいる。回転子（１８）は、完全な３６０度を通して回転可能であり、上記固定子と同心的である。光送信機（70, 72, 74, 76）は、第１の周上に配置されると共に、上記固定子及び回転子の一方に接続される。これら送信機の各々は光信号を送信する。光受信機（100, 102, 104,…, 120,122）は、第２の周上に配置されると共に、上記固定子及び回転子の他方に接続される。上記の送信された光信号の各々は、上記導波器内に接線方向に放出され、該導波器に沿って短い弦状長さで反射される。各光信号は、上記回転子の全３６０度回転を通して上記光送信機のうちの少なくとも１つにより受信される。上記光受信機の数は、上記光送信機の数より多い。或る受信機は、上記回転子の３６０度の回転の一部の間では光信号を受信しない。光経路長は、伝搬遅れが防止されると共に、光ビットパルス幅が広げられ及び歪まされることがないのを保証するよう整合される。この整合は、上記導波器を反射部（32, 38, 46, 54）と低レベル信号領域（34, 42, 50, 58）とに分割することにより部分的に達成され、好ましくは中空導波器が使用される。
Description
【０００１】
本発明は、広くは光ファイバ回転継手に係り、更に詳細には、高ビットレート
信号を伝送するための無接触光ファイバ回転継手に関する。
信号を伝送するための無接触光ファイバ回転継手に関する。
【０００２】
光ファイバ回転継手と呼ばれる装置は、光信号を、回転及び静止部材上に位置
するファイバ間で伝送することを可能にする。斯かる装置は、当該ファイバが回
転軸に沿って位置される場合は、同軸（on-axis）回転継手として分類される。 また、斯かる装置は、回転軸又は中心線へのアクセスが不可能な場合は、偏軸（
off-axis）回転継手として分類される。これらの２つの型式の回転継手に使用さ
れる技術は、大幅に異なっている。本発明は、偏軸回転継手に関するものである
。
するファイバ間で伝送することを可能にする。斯かる装置は、当該ファイバが回
転軸に沿って位置される場合は、同軸（on-axis）回転継手として分類される。 また、斯かる装置は、回転軸又は中心線へのアクセスが不可能な場合は、偏軸（
off-axis）回転継手として分類される。これらの２つの型式の回転継手に使用さ
れる技術は、大幅に異なっている。本発明は、偏軸回転継手に関するものである
。
【０００３】 無接触光ファイバ偏軸回転継手は、出願人の米国特許第4,525,025号公報に開 示されているように開発された。この’025特許は、パルス化された光信号を回 転境界の間で結合すると共に、固定子上に形成された環状反射壁及び該固定子上
に装着され一端が上記環状反射壁に対して近接し且つ接線方向となるような光フ
ァイバを含んでいる。該光ファイバの一方から放射された信号は、上記環状反射
壁に沿って反射され、これら光ファイバの他方により受信される。
に装着され一端が上記環状反射壁に対して近接し且つ接線方向となるような光フ
ァイバを含んでいる。該光ファイバの一方から放射された信号は、上記環状反射
壁に沿って反射され、これら光ファイバの他方により受信される。
【０００４】 上記’025特許に概略開示されているのと同様の態様で構成された実際の継手 は、ビットパルス幅の歪みの原因となる許容できないほどの伝搬遅れにより、１
０ないし１２インチの回転子直径及び５０メガビット／秒のデータレートに制限
されている。しかし、１００ないし４００メガビット／秒のデータ伝送レートを
有するパルス化された光信号を使用する４０ないし５０インチの回転子直径を持
つ継手への需要がある。これらの要件を満たすためには、２つの基準が満たされ
ねばならない。第１に、回転に伴う光学的変動は最小化されねばならない。第２
に、伝搬遅れは、ビットパルス幅歪みへの影響を最小化するように制御されねば
ならない。
０ないし１２インチの回転子直径及び５０メガビット／秒のデータレートに制限
されている。しかし、１００ないし４００メガビット／秒のデータ伝送レートを
有するパルス化された光信号を使用する４０ないし５０インチの回転子直径を持
つ継手への需要がある。これらの要件を満たすためには、２つの基準が満たされ
ねばならない。第１に、回転に伴う光学的変動は最小化されねばならない。第２
に、伝搬遅れは、ビットパルス幅歪みへの影響を最小化するように制御されねば
ならない。
【０００５】 回転に伴う光学的変動は、周方向に離隔された多数の光ピックアップを使用す
ることにより最小化することができる。問題は、複雑さ及び価格を最小化するた
めに、できる限り少ないピックアップを有するようにするのが望ましい点である
。
ることにより最小化することができる。問題は、複雑さ及び価格を最小化するた
めに、できる限り少ないピックアップを有するようにするのが望ましい点である
。
【０００６】 伝播遅れも制御されなければならない。例えば、周が４メートルであるような
連続した３６０度の弧に形成された導波器を考えてみる。斯かる周の廻りに等間
隔で配置される４つの光ファイバピックアップが共通のフォトダイオードに焦点
を合わされ、注入点において導波器に信号を注入するために単一の光源が使用さ
れるとすると、上記注入点に最も近い光ピックアップが、伝送された信号を先ず
受信し、これにより該受信された信号を上記フォトダイオードに先ず伝送する。
第２の光ピックアップは９０度離れて位置されているので、上記注入点から３ナ
ノ秒／メートルで進行する上記光信号は、上記第１のものからは３ナノ秒後に該
第２のピックアップに到達する。同様に、第３のピックアップは、上記の送信さ
れた信号を９ナノ秒後に受信する。このように、４メートルの周の連続導波器の
場合は、１２ナノ秒の伝搬遅れという結果になるであろう。これらの状況下で伝
送されるべき１０ナノ秒のビット幅を持つ１００Ｍb/sの信号の場合は、ビット 形状が、異なる光ピックアップに異なる時点で到達する信号により歪まされる。
何故なら、上記伝搬遅れがビット幅より大きいからである。もっと大きな直径の
継手は、上記問題を悪化させると共に、一層大きな遅延を呈する。
連続した３６０度の弧に形成された導波器を考えてみる。斯かる周の廻りに等間
隔で配置される４つの光ファイバピックアップが共通のフォトダイオードに焦点
を合わされ、注入点において導波器に信号を注入するために単一の光源が使用さ
れるとすると、上記注入点に最も近い光ピックアップが、伝送された信号を先ず
受信し、これにより該受信された信号を上記フォトダイオードに先ず伝送する。
第２の光ピックアップは９０度離れて位置されているので、上記注入点から３ナ
ノ秒／メートルで進行する上記光信号は、上記第１のものからは３ナノ秒後に該
第２のピックアップに到達する。同様に、第３のピックアップは、上記の送信さ
れた信号を９ナノ秒後に受信する。このように、４メートルの周の連続導波器の
場合は、１２ナノ秒の伝搬遅れという結果になるであろう。これらの状況下で伝
送されるべき１０ナノ秒のビット幅を持つ１００Ｍb/sの信号の場合は、ビット 形状が、異なる光ピックアップに異なる時点で到達する信号により歪まされる。
何故なら、上記伝搬遅れがビット幅より大きいからである。もっと大きな直径の
継手は、上記問題を悪化させると共に、一層大きな遅延を呈する。
【０００７】 上述した周及びデータレートの要件を達成したと主張する少なくとも１つの構
成が現在提案されている。この提案された構成は、固定子上に周方向に環状に配
列された複数の光ファイバの短片を使用して光導波器を形成している。対応する
複数の受信機、即ちピックアップが、各光ファイバの短片に光学的に結合されて
いる。対応する複数のレーザ送信機が、回転子上に周方向に配列されると共に上
記導波器に光信号を送信するようにして、各光ファイバの短片が、上記送信機の
１つから光信号を受信するようにする。
成が現在提案されている。この提案された構成は、固定子上に周方向に環状に配
列された複数の光ファイバの短片を使用して光導波器を形成している。対応する
複数の受信機、即ちピックアップが、各光ファイバの短片に光学的に結合されて
いる。対応する複数のレーザ送信機が、回転子上に周方向に配列されると共に上
記導波器に光信号を送信するようにして、各光ファイバの短片が、上記送信機の
１つから光信号を受信するようにする。
【０００８】 この提案された構成は、幾つかの欠点を有している。上記光信号は光ファイバ
媒体中を伝送されるので、ビットレートが増加するにつれて、該光ファイバ媒体
の伝搬速度が当該導波器の実効長を最終的に制限してしまう。このように、デー
タレートが増加するにつれて、上記ファイバの短片の長さを減少させなければな
ならない。この長さの減少は、もっと多くの送信機及び受信機を必要とし、価格
及び複雑さを増加させる。加えて、上記光ファイバ媒体における損失が、もっと
強力なレーザ送信機及び／又はもっと敏感な受信機を必要とする。
媒体中を伝送されるので、ビットレートが増加するにつれて、該光ファイバ媒体
の伝搬速度が当該導波器の実効長を最終的に制限してしまう。このように、デー
タレートが増加するにつれて、上記ファイバの短片の長さを減少させなければな
ならない。この長さの減少は、もっと多くの送信機及び受信機を必要とし、価格
及び複雑さを増加させる。加えて、上記光ファイバ媒体における損失が、もっと
強力なレーザ送信機及び／又はもっと敏感な受信機を必要とする。
【０００９】
従って、本発明の１つの目的は、上述した問題を略除去すると共に上述した要
求を略満たすような光ファイバ回転継手を提供することにある。
求を略満たすような光ファイバ回転継手を提供することにある。
【００１０】 従って、本発明の１つの目的は、高ビットレート信号を伝送することができる
ような光ファイバ回転継手を提供することにある。
ような光ファイバ回転継手を提供することにある。
【００１１】 また、本発明の他の目的は、少なくとも４メートルの周を持つことが可能な光
ファイバ回転継手を提供することにある。
ファイバ回転継手を提供することにある。
【００１２】 また、本発明の更に他の目的は、一体化された光ファイバ回転継手アセンブリ
であって、光学的位置合わせを当該光ファイバ回転継手の組み立ての間に実行す
ることができ、該一体化アセンブリが配置される装置に対する再位置合わせ又は
特別な修正を必要としないような光ファイバ回転継手を提供することにある。
であって、光学的位置合わせを当該光ファイバ回転継手の組み立ての間に実行す
ることができ、該一体化アセンブリが配置される装置に対する再位置合わせ又は
特別な修正を必要としないような光ファイバ回転継手を提供することにある。
【００１３】 本発明のこれら及び他の目的は、導波器を有する固定子と、完全な３６０度の
回転にわたり回転可能な回転子とを含む光ファイバ回転継手により達成される。
上記回転子は上記固定子に対して同心的である。光送信機は第１の周上に配置さ
れると共に、上記固定子及び回転子の一方に接続される。これら光送信機の各々
は光信号を放出する。光受信機は第２の周上に配置されると共に、上記固定子及
び回転子の他方に接続される。上記光信号は上記導波器に対して接線方向に放出
され、該導波器に沿って短い弦状の長さで反射される。上記回転子の全３６０度
回転を通して、各光信号は前記第２の複数の光受信機のうちの全てよりは少ない
ものにより受信される。
回転にわたり回転可能な回転子とを含む光ファイバ回転継手により達成される。
上記回転子は上記固定子に対して同心的である。光送信機は第１の周上に配置さ
れると共に、上記固定子及び回転子の一方に接続される。これら光送信機の各々
は光信号を放出する。光受信機は第２の周上に配置されると共に、上記固定子及
び回転子の他方に接続される。上記光信号は上記導波器に対して接線方向に放出
され、該導波器に沿って短い弦状の長さで反射される。上記回転子の全３６０度
回転を通して、各光信号は前記第２の複数の光受信機のうちの全てよりは少ない
ものにより受信される。
【００１４】 本発明の他の特徴によれば、光受信機の数が光送信機の数より多いことを特徴
としている。上記光信号は、許容することのできる伝搬遅れとなるような光送信
機からの距離に位置される光受信機によってのみ受信される。或る光受信機は、
前記回転子の３６０度回転の一部の間においては光信号を受信しない。
としている。上記光信号は、許容することのできる伝搬遅れとなるような光送信
機からの距離に位置される光受信機によってのみ受信される。或る光受信機は、
前記回転子の３６０度回転の一部の間においては光信号を受信しない。
【００１５】 本発明のこれら及び他の目的は、導波器を有する固定子と、完全な３６０度に
わたって回転可能な回転子とを含むような光ファイバ回転継手により達成される
。上記回転子は、上記固定子に対して同心的である。第１の複数の光送信機が上
記固定子上に配置される。該第１の複数の光送信機の各々は、光信号を放出する
。第２の複数の光受信機が上記回転子上に配置される。また、第３の複数の光送
信機が該回転子上に配置される。該第３の複数の光送信機の各々は、光信号を送
出する。また、第４の複数の光受信機が上記固定子上に配置されている。前記第
１の複数の光信号の各々は、上記導波器に接線方向に放出されると共に該導波器
に沿って短い弦状の長さで反射され、且つ、上記回転子の全３６０度回転にわた
って前記第２の複数の光受信機のうちの全てよりは少ないものにより各々受信さ
れる。前記第３の複数の回転子光送信機の光信号は、上記導波器に接線方向に放
出されると共に、該回転子の全３６０度回転にわたって前記第４の複数の光受信
機のうちの全てよりは少ないものにより各々受信される。
わたって回転可能な回転子とを含むような光ファイバ回転継手により達成される
。上記回転子は、上記固定子に対して同心的である。第１の複数の光送信機が上
記固定子上に配置される。該第１の複数の光送信機の各々は、光信号を放出する
。第２の複数の光受信機が上記回転子上に配置される。また、第３の複数の光送
信機が該回転子上に配置される。該第３の複数の光送信機の各々は、光信号を送
出する。また、第４の複数の光受信機が上記固定子上に配置されている。前記第
１の複数の光信号の各々は、上記導波器に接線方向に放出されると共に該導波器
に沿って短い弦状の長さで反射され、且つ、上記回転子の全３６０度回転にわた
って前記第２の複数の光受信機のうちの全てよりは少ないものにより各々受信さ
れる。前記第３の複数の回転子光送信機の光信号は、上記導波器に接線方向に放
出されると共に、該回転子の全３６０度回転にわたって前記第４の複数の光受信
機のうちの全てよりは少ないものにより各々受信される。
【００１６】 本発明の他の特徴によれば、上記第２の複数の光受信機は、前記第１の複数の
光送信機よりも数が多い。
光送信機よりも数が多い。
【００１７】 本発明の更に他の特徴によれば、前記第４の複数の光受信機は、前記第３の複
数の光送信機よりも数が多い。
数の光送信機よりも数が多い。
【００１８】 光ファイバ回転継手を、例えば、ＣＡＴスキャン装置（cat-scan machine）内
に設置する場合に、以下に説明するように他の困難に直面する可能性がある。
に設置する場合に、以下に説明するように他の困難に直面する可能性がある。
【００１９】 上記固定子は、通常、外側の部材であり、上記回転子は、通常、内側の部材で
ある。通常、これら固定子及び回転子は、各々、光信号が特定な位置で光ファイ
バケーブルを介して入力され又は出力されるような複数の位置を有している。各
位置は、各々の位置に光放出器／受信機を有している。このような構成に伴う困
難さは、上記光ファイバケーブルが光放出器／受信機から径方向に延びることで
ある。上記光ファイバが径方向に延びるため、当該光ファイバ回転継手が配置さ
れる架台（ガントリ）は、各光ファイバを受容するために該架台に形成された開
口を有さなければならない。更に、他の装置が途中にあるため、該光ファイバを
導出させることができないことがある。
ある。通常、これら固定子及び回転子は、各々、光信号が特定な位置で光ファイ
バケーブルを介して入力され又は出力されるような複数の位置を有している。各
位置は、各々の位置に光放出器／受信機を有している。このような構成に伴う困
難さは、上記光ファイバケーブルが光放出器／受信機から径方向に延びることで
ある。上記光ファイバが径方向に延びるため、当該光ファイバ回転継手が配置さ
れる架台（ガントリ）は、各光ファイバを受容するために該架台に形成された開
口を有さなければならない。更に、他の装置が途中にあるため、該光ファイバを
導出させることができないことがある。
【００２０】 先の構成を用いて、導波器を含む上記固定子を上記架台内に設置する。この場
合、前記光放出器／受信機は、上記固定子及び回転子上に設置される。次いで、
光ファイバが各光放出器／受信機に接続される。これら光放出器／受信機及び光
ファイバは位置合わせされねばならない。例えば、光ファイバ回転継手はＣＡＴ
スキャン装置内に設置されることがある。これらＣＡＴスキャン装置と光ファイ
バ回転継手とには異なる製造者が存在する。このことは、光ファイバ回転継手の
組み立て及び位置合わせが、顧客施設においてなされなければならないことを意
味する。これは、不便であると共に費用が掛かる。導波器を含む固定子を有する
ような光ファイバ回転継手により、これらの困難さは、かなりの程度克服される
と共に、本発明の前記目的が達成される。回転子は、全３６０度の回転にわたり
回転可能であると共に、上記固定子と同心的である。第１の複数の光送信機は第
１の周上に配置されると共に、上記固定子及び回転子の一方に接続され、これら
第１の複数の光送信機の各々が光信号を放出する。第１の複数の光ファイバは、
各々、上記光送信機の対応するものに関連させられ、各光ファイバは上記第１の
周に対して概ね接線方向に延在する。第２の複数の光受信機は第２の周上に配置
されると共に、上記固定子及び回転子の他方のものに接続される。第２の複数の
光ファイバは、各々、上記光受信機のうちの対応するものに関連させられ、各光
ファイバは上記第２の周に対して概ね接線方向に延在する。前記光信号の各々は
、前記導波器へ接線方向に放出されると共に、該導波器に沿って短い弦状の長さ
で反射され、各光信号は前記回転子の全３６０度の回転にわたって上記第２の複
数の光受信機のうちの全てよりは少ないものにより受信される。
合、前記光放出器／受信機は、上記固定子及び回転子上に設置される。次いで、
光ファイバが各光放出器／受信機に接続される。これら光放出器／受信機及び光
ファイバは位置合わせされねばならない。例えば、光ファイバ回転継手はＣＡＴ
スキャン装置内に設置されることがある。これらＣＡＴスキャン装置と光ファイ
バ回転継手とには異なる製造者が存在する。このことは、光ファイバ回転継手の
組み立て及び位置合わせが、顧客施設においてなされなければならないことを意
味する。これは、不便であると共に費用が掛かる。導波器を含む固定子を有する
ような光ファイバ回転継手により、これらの困難さは、かなりの程度克服される
と共に、本発明の前記目的が達成される。回転子は、全３６０度の回転にわたり
回転可能であると共に、上記固定子と同心的である。第１の複数の光送信機は第
１の周上に配置されると共に、上記固定子及び回転子の一方に接続され、これら
第１の複数の光送信機の各々が光信号を放出する。第１の複数の光ファイバは、
各々、上記光送信機の対応するものに関連させられ、各光ファイバは上記第１の
周に対して概ね接線方向に延在する。第２の複数の光受信機は第２の周上に配置
されると共に、上記固定子及び回転子の他方のものに接続される。第２の複数の
光ファイバは、各々、上記光受信機のうちの対応するものに関連させられ、各光
ファイバは上記第２の周に対して概ね接線方向に延在する。前記光信号の各々は
、前記導波器へ接線方向に放出されると共に、該導波器に沿って短い弦状の長さ
で反射され、各光信号は前記回転子の全３６０度の回転にわたって上記第２の複
数の光受信機のうちの全てよりは少ないものにより受信される。
【００２１】 本発明の更に他の目的及び作用効果は、当業者にとっては下記の詳細な説明か
ら容易に明らかとなるであろうが、該説明においては、本発明の好ましい実施例
のみが、本発明を実施することを意図する最良の形態の単なる解説として示され
且つ記載されている。理解されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、
本発明は他の及び異なる実施例も可能であり、幾つかの細部は、種々の自明の点
において変形が可能である。従って、当該図面及び記載は、解説的な性質のもの
であって、限定するようなものでないと見なされるべきものである。
ら容易に明らかとなるであろうが、該説明においては、本発明の好ましい実施例
のみが、本発明を実施することを意図する最良の形態の単なる解説として示され
且つ記載されている。理解されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、
本発明は他の及び異なる実施例も可能であり、幾つかの細部は、種々の自明の点
において変形が可能である。従って、当該図面及び記載は、解説的な性質のもの
であって、限定するようなものでないと見なされるべきものである。
【００２２】 本発明及び本発明の作用効果の一層完全な理解のために、以下の記載を添付図
面と共に参照するが、これら図面において同様の部分には同様の符号が付してあ
る。
面と共に参照するが、これら図面において同様の部分には同様の符号が付してあ
る。
【００２３】
図１及び２を参照すると、全体が符号１４で示された光ファイバ回転継手の第
１実施例が図示されており、該光ファイバ回転継手は本発明の原理に基づいて構
成されている。該光ファイバ継手１４は、高ビットレート信号を伝送することが
可能な大きな直径を必要とする如何なる環境でも使用することができ、ＣＡＴス
キャン装置（cat-scan machine）に特に有効である。便宜上、該光ファイバ回転
継手は図１に図示した向きに関して説明するが、その結果、ここで使用される“
上”、“上方に”、“時計方向”及び“反時計方向”のような用語は相対的な意
味であるとみなされたい。
１実施例が図示されており、該光ファイバ回転継手は本発明の原理に基づいて構
成されている。該光ファイバ継手１４は、高ビットレート信号を伝送することが
可能な大きな直径を必要とする如何なる環境でも使用することができ、ＣＡＴス
キャン装置（cat-scan machine）に特に有効である。便宜上、該光ファイバ回転
継手は図１に図示した向きに関して説明するが、その結果、ここで使用される“
上”、“上方に”、“時計方向”及び“反時計方向”のような用語は相対的な意
味であるとみなされたい。
【００２４】 光ファイバ回転継手１４は、固定子１６と回転子１８とを含んでいる。回転子
１８は、円形の外周２０を有している。固定子１６は、環状内側面２４と、頂面
２６と、底面２８とを有する導波器２２を含んでいる。面２４は、反射区域３２
、３８、４６、５４と低レベル信号領域３４、４２、５０、５８との間で交互と
なる８つの大凡等しい区域、即ち領域に区分されている。反射区域３２、３８、
４６、５４は、研磨された金反射被覆を有している。領域３４、４２、５０、５
８は、反射的でも反射的でなくてもよい。このように、各区域は４５度の角円弧
長にわたり延在する。仮想的な境界３６、４０、４４、４８、５２、５６、６０
及び６２は、反射及び低レベル信号領域３２、３４；３４、３８；３８、４２；
４２、４６；４６、５０；５０、５４；５４、５８及び５８、３２を各々分割す
る。
１８は、円形の外周２０を有している。固定子１６は、環状内側面２４と、頂面
２６と、底面２８とを有する導波器２２を含んでいる。面２４は、反射区域３２
、３８、４６、５４と低レベル信号領域３４、４２、５０、５８との間で交互と
なる８つの大凡等しい区域、即ち領域に区分されている。反射区域３２、３８、
４６、５４は、研磨された金反射被覆を有している。領域３４、４２、５０、５
８は、反射的でも反射的でなくてもよい。このように、各区域は４５度の角円弧
長にわたり延在する。仮想的な境界３６、４０、４４、４８、５２、５６、６０
及び６２は、反射及び低レベル信号領域３２、３４；３４、３８；３８、４２；
４２、４６；４６、５０；５０、５４；５４、５８及び５８、３２を各々分割す
る。
【００２５】 光注入プリズム７０、７２、７４及び７６として図示した４つの光送信機が９
０度離れた間隔で配置されて導波器２２に固定され、該導波器から径方向内側に
延在している。図１ないし６を参照して述べる光送信機及び受信機の全てに対し
ては、当該光が９０度折曲される限り、４５度の角度で切断された光ファイバ、
又は筒内に光ファイバを有し９０度折曲された小径の展性筒体のような他の光折
曲装置を使用することもできる。
０度離れた間隔で配置されて導波器２２に固定され、該導波器から径方向内側に
延在している。図１ないし６を参照して述べる光送信機及び受信機の全てに対し
ては、当該光が９０度折曲される限り、４５度の角度で切断された光ファイバ、
又は筒内に光ファイバを有し９０度折曲された小径の展性筒体のような他の光折
曲装置を使用することもできる。
【００２６】 図１に図示されているように、プリズム７０は６時の位置にあり、プリズム７
２は３時の位置にあり、プリズム７４は１２時の位置にあり、プリズム７６は９
時の位置にある。プリズム７０は、境界６２を跨ぐと共に環状反射面２４に接続
された面７０’を有している。図１に示すように光を反時計方向に注入するため
に、直角の光注入面７０”が反射区画３２内に配置されている。同様に、プリズ
ム７２、７４及び７６は、環状反射面２４に接続された面７２’、７４’及び７
６’を各々有すると共に、境界４０、４８及び５６を各々跨いでいる。直角面７
２”、７４”及び７６”は、反射区域３８、４６及び５４内に各々配置されると
共に、当該結合器が図１に図示されたように配向された場合、光を反時計方向に
注入する。
２は３時の位置にあり、プリズム７４は１２時の位置にあり、プリズム７６は９
時の位置にある。プリズム７０は、境界６２を跨ぐと共に環状反射面２４に接続
された面７０’を有している。図１に示すように光を反時計方向に注入するため
に、直角の光注入面７０”が反射区画３２内に配置されている。同様に、プリズ
ム７２、７４及び７６は、環状反射面２４に接続された面７２’、７４’及び７
６’を各々有すると共に、境界４０、４８及び５６を各々跨いでいる。直角面７
２”、７４”及び７６”は、反射区域３８、４６及び５４内に各々配置されると
共に、当該結合器が図１に図示されたように配向された場合、光を反時計方向に
注入する。
【００２７】 レーザ８０のような光源が、光信号を分割器８２に放出する。光ファイバ８４
及び８６は、それらの一端で分割器８２に接続され、それらの反対の端部でプリ
ズム７４及び７０に各々接続されている。レーザ９０のような第２の光源が、光
信号を分割器９２に放出する。光ファイバ９４及び９６は、略等しい長さを有す
ると共に、それらの一端で分割器９２に接続され、それらの反対の端部でプリズ
ム７６及び７２に各々接続されている。これらレーザ８０及び９０は、同一の電
気信号により駆動される。
及び８６は、それらの一端で分割器８２に接続され、それらの反対の端部でプリ
ズム７４及び７０に各々接続されている。レーザ９０のような第２の光源が、光
信号を分割器９２に放出する。光ファイバ９４及び９６は、略等しい長さを有す
ると共に、それらの一端で分割器９２に接続され、それらの反対の端部でプリズ
ム７６及び７２に各々接続されている。これらレーザ８０及び９０は、同一の電
気信号により駆動される。
【００２８】 プリズムとして図示された１２個の光受信機は、回転子１８の外周２０上に好
ましくは周方向に等間隔で配置されると共に、該外周から径方向外側に延在する
。これらプリズムは等しくない間隔で離隔することもできる。光が略９０度の角
度で折曲される限り、プリズムの代わりに、他の光折曲装置を使用することもで
きる。各プリズム100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120及 び122は、上記外周２０に取り付けられた対応する面100’、102’、104’、106 ’、108’、110’、112’、114’、116’、118’、120’及び122’を有している
。光受信面100”、102”、104”、106”、108”、110”、112”、114”、116” 、118”、120”及び122”が、上記外周２０から直角に延びている。従って、図 １に示すように、各光受信プリズムは、隣に隣接する光受信プリズムから３０度
の間隔で配置されている。光受信面100”、102”、104”、106”、108”、110”
、112”、114”、116”、118”、120”及び122”は、図１に示すように時計方向
に向いている。光注入面７０”、７２”、７４”及び７６”は、図１に図示する
ように、反時計方向に向いている。これらの面の向きは、上記光注入面が上記光
受信面とは反対方向を向いている限りにおいて、逆にすることもできる。好まし
くは、光受信プリズム100ないし122の間の角円弧長は、反射区域３２、３８、４
６及び５４の角円弧長よりも小さいものとする。
ましくは周方向に等間隔で配置されると共に、該外周から径方向外側に延在する
。これらプリズムは等しくない間隔で離隔することもできる。光が略９０度の角
度で折曲される限り、プリズムの代わりに、他の光折曲装置を使用することもで
きる。各プリズム100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120及 び122は、上記外周２０に取り付けられた対応する面100’、102’、104’、106 ’、108’、110’、112’、114’、116’、118’、120’及び122’を有している
。光受信面100”、102”、104”、106”、108”、110”、112”、114”、116” 、118”、120”及び122”が、上記外周２０から直角に延びている。従って、図 １に示すように、各光受信プリズムは、隣に隣接する光受信プリズムから３０度
の間隔で配置されている。光受信面100”、102”、104”、106”、108”、110”
、112”、114”、116”、118”、120”及び122”は、図１に示すように時計方向
に向いている。光注入面７０”、７２”、７４”及び７６”は、図１に図示する
ように、反時計方向に向いている。これらの面の向きは、上記光注入面が上記光
受信面とは反対方向を向いている限りにおいて、逆にすることもできる。好まし
くは、光受信プリズム100ないし122の間の角円弧長は、反射区域３２、３８、４
６及び５４の角円弧長よりも小さいものとする。
【００２９】 光ファイバケーブル140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、16
0及び162は、それらの一端において光受信プリズム100、102、104、106、108、1
10、112、114、116、118、120及び122に各々接続されると共に、それらの反対側
の端部において信号合成器、即ち混合ロッド180に接続されている。各光ファイ バケーブル140ないし162は、混合ロッド180において受信される信号が略同時に 受信されるようにして伝搬遅れを防止するために、略等しい長さのものとする。
このようにして、混合ロッド180は、上記全光ファイバからの光を１つの光信号 に合成する。該混合ロッド180は上記光信号を放出し、次いで、該信号は、レン ズ182により、曲がった又は直線状のスリット184を有する光学部材を介してフォ
トダイオード186上に収束される。該フォトダイオード186は、上記光信号を既知
の態様で電気信号に変換する。
0及び162は、それらの一端において光受信プリズム100、102、104、106、108、1
10、112、114、116、118、120及び122に各々接続されると共に、それらの反対側
の端部において信号合成器、即ち混合ロッド180に接続されている。各光ファイ バケーブル140ないし162は、混合ロッド180において受信される信号が略同時に 受信されるようにして伝搬遅れを防止するために、略等しい長さのものとする。
このようにして、混合ロッド180は、上記全光ファイバからの光を１つの光信号 に合成する。該混合ロッド180は上記光信号を放出し、次いで、該信号は、レン ズ182により、曲がった又は直線状のスリット184を有する光学部材を介してフォ
トダイオード186上に収束される。該フォトダイオード186は、上記光信号を既知
の態様で電気信号に変換する。
【００３０】 前記導波器２２の環状面２４、頂面２６及び底面２８は、図２に図示したよう
に、Ｕ字状を呈する。回転子１８の縁部は、上記面２６と２８との間に、且つ、
面２４から径方向内側に位置されている。好ましくは、前記光受信プリズムは、
図２に示すように前記光注入プリズムとは、垂直方向には離隔されるが、径方向
では重なり合うものとする。これら光受信プリズムは１つの面上に配置され、垂
直方向に離隔された光送信プリズムは上記第１の面から垂直方向に離隔された他
の面上に位置される。
に、Ｕ字状を呈する。回転子１８の縁部は、上記面２６と２８との間に、且つ、
面２４から径方向内側に位置されている。好ましくは、前記光受信プリズムは、
図２に示すように前記光注入プリズムとは、垂直方向には離隔されるが、径方向
では重なり合うものとする。これら光受信プリズムは１つの面上に配置され、垂
直方向に離隔された光送信プリズムは上記第１の面から垂直方向に離隔された他
の面上に位置される。
【００３１】 動作時において、回転子１８は、図１に示すように時計方向又は反時計方向の
何れにも回転することができる。レーザ８０及び９０は、同一の情報を含む光信
号を分割器８２及び９２に、各々略同時に送信する。分割器８２及び９２は、各
信号を２つの光信号に分割すると共に、これらの信号を光ファイバ８４、８６及
び９４、９６に各々注入する。これらファイバ８４、８６及び９４、９６は、伝
搬遅れ防止するために略等しい長さのものである。次いで、各信号は各プリズム
７０、７２、７４及び７６により、当該導波器２２の各反射区域３２、３８、４
６及び５４に投入される。各プリズム７０、７２、７４及び７６により放出され
た各信号は、略同時に放出されると共に、同一の情報を含んでいる。所与の信号
に対する出力の量は、所望のデータレートにより部分的に決定される。回転子１
８及び固定子１６の上記周の廻りに複数の光源を使用することは、送信された信
号が複数の位置において抽出されることを可能にする。上記信号は、合成器180 において加算されて、所要のビットエラーレートを満たすことができるような信
号を提供する。例えば、通信理論からは、ビットストリームを１２５Ｍb/sのデ ータレートで受信することができる光受信機は、１ｘ１０−９なるビットエラー
レートを満たすには最小で８ｘ１０−７ワットを受信しなければならないことが
分かっている。図では光送信機７０、７２、７４及び７６は９０度の間隔で示さ
れているが、該光送信機が正確に９０度間隔で配置されていない場合には、回転
子１８が固定子１６に対して移動するにつれて、もっと一様な信号が受信される
であろうことが分かっている。例えば、１つの組の条件は、０°、８２.５°、 １６５°及び２４７.５°で配置された光送信機を含むことである。光源の数及 び位置は、データレート要件を満たすために変化させることができる。
何れにも回転することができる。レーザ８０及び９０は、同一の情報を含む光信
号を分割器８２及び９２に、各々略同時に送信する。分割器８２及び９２は、各
信号を２つの光信号に分割すると共に、これらの信号を光ファイバ８４、８６及
び９４、９６に各々注入する。これらファイバ８４、８６及び９４、９６は、伝
搬遅れ防止するために略等しい長さのものである。次いで、各信号は各プリズム
７０、７２、７４及び７６により、当該導波器２２の各反射区域３２、３８、４
６及び５４に投入される。各プリズム７０、７２、７４及び７６により放出され
た各信号は、略同時に放出されると共に、同一の情報を含んでいる。所与の信号
に対する出力の量は、所望のデータレートにより部分的に決定される。回転子１
８及び固定子１６の上記周の廻りに複数の光源を使用することは、送信された信
号が複数の位置において抽出されることを可能にする。上記信号は、合成器180 において加算されて、所要のビットエラーレートを満たすことができるような信
号を提供する。例えば、通信理論からは、ビットストリームを１２５Ｍb/sのデ ータレートで受信することができる光受信機は、１ｘ１０−９なるビットエラー
レートを満たすには最小で８ｘ１０−７ワットを受信しなければならないことが
分かっている。図では光送信機７０、７２、７４及び７６は９０度の間隔で示さ
れているが、該光送信機が正確に９０度間隔で配置されていない場合には、回転
子１８が固定子１６に対して移動するにつれて、もっと一様な信号が受信される
であろうことが分かっている。例えば、１つの組の条件は、０°、８２.５°、 １６５°及び２４７.５°で配置された光送信機を含むことである。光源の数及 び位置は、データレート要件を満たすために変化させることができる。
【００３２】 面７０”、７２”、７４”及び７６”から放出された４つの光信号は、各々、
反射区域３２、３８、４６及び５４上に衝突すると共に該区域により偏向され、
図１に示すように、光受信プリズム112、106、100及び118により各々捕捉され且
つ受信されるまで、各面に沿い短い弦状経路で伝搬する。この場合、低レベル信
号領域に隣接して位置されるプリズムは、如何なる光信号も受信しない。例えば
、図１に示すように、プリズム110、108、104、102、122、120、116及び114は、
光信号を受信しない。
反射区域３２、３８、４６及び５４上に衝突すると共に該区域により偏向され、
図１に示すように、光受信プリズム112、106、100及び118により各々捕捉され且
つ受信されるまで、各面に沿い短い弦状経路で伝搬する。この場合、低レベル信
号領域に隣接して位置されるプリズムは、如何なる光信号も受信しない。例えば
、図１に示すように、プリズム110、108、104、102、122、120、116及び114は、
光信号を受信しない。
【００３３】 プリズム７０及びプリズム112、110、108を特に参照すると、図１に図示され るように、プリズム７０から放出された信号が減衰され又は分散されるので、プ
リズム112のみが使用可能な信号を受信する。例えば、４０ミリワットのレーザ を使用すると、プリズム112は１９ｍＶの電気信号と等価な光信号を受信するで あろうが、３０度離れて位置されるプリズム110は３ｍＶの電気信号と等価な光 信号を受信するであろうし、プリズム108は０.５ｍＶの電気信号と等価な光信号
を受信するであろう。上記光信号強度は、反射区域２２では使用可能であるが、
該信号が領域３４に到達する時点までに低くなり過ぎる。領域３４において受信
される該光信号は、受信されることがない程、充分に低い。もし、該光信号が受
信されたとしたら、伝搬遅れによるビット幅歪みを生じる。該信号が検出されな
い理由の一部は、本発明に使用されるような１００ないし４００メガビット／秒
の信号を生成することが可能な増幅器に対する約１ないし２ｍＶの雑音レベルに
よるものである。もし、これらのプリズム110、108、104、102、122、120、116 及び114が光信号を受信したら、前記伝搬遅れにより結果としてビット歪みが生 じる。
リズム112のみが使用可能な信号を受信する。例えば、４０ミリワットのレーザ を使用すると、プリズム112は１９ｍＶの電気信号と等価な光信号を受信するで あろうが、３０度離れて位置されるプリズム110は３ｍＶの電気信号と等価な光 信号を受信するであろうし、プリズム108は０.５ｍＶの電気信号と等価な光信号
を受信するであろう。上記光信号強度は、反射区域２２では使用可能であるが、
該信号が領域３４に到達する時点までに低くなり過ぎる。領域３４において受信
される該光信号は、受信されることがない程、充分に低い。もし、該光信号が受
信されたとしたら、伝搬遅れによるビット幅歪みを生じる。該信号が検出されな
い理由の一部は、本発明に使用されるような１００ないし４００メガビット／秒
の信号を生成することが可能な増幅器に対する約１ないし２ｍＶの雑音レベルに
よるものである。もし、これらのプリズム110、108、104、102、122、120、116 及び114が光信号を受信したら、前記伝搬遅れにより結果としてビット歪みが生 じる。
【００３４】 次いで、各光信号はファイバ152、146、140及び158を各々介して信号加算器18
0へ伝送され、該加算器において上記４つの信号は合成され加算される。有利に も、この構成は、信号が回転子１８の全ての回転位置おいて伝送されるのを可能
にすると共に、これら信号が複数の位置から加算されるのを可能にして、強力な
信号が回転子１８の全ての回転位置において受信されるのを保証することにより
、光振幅の変動を解決する。例えば、図１に関しては、上記導波器の反射部分の
各々は４５度の角度で延在している。対照的に、上記プリズムは３０度の角度で
離隔されている。このように、回転子１８の回転の間に、少なくとも１つの、時
には２つのプリズムが、所与の反射区画内に位置される。
0へ伝送され、該加算器において上記４つの信号は合成され加算される。有利に も、この構成は、信号が回転子１８の全ての回転位置おいて伝送されるのを可能
にすると共に、これら信号が複数の位置から加算されるのを可能にして、強力な
信号が回転子１８の全ての回転位置において受信されるのを保証することにより
、光振幅の変動を解決する。例えば、図１に関しては、上記導波器の反射部分の
各々は４５度の角度で延在している。対照的に、上記プリズムは３０度の角度で
離隔されている。このように、回転子１８の回転の間に、少なくとも１つの、時
には２つのプリズムが、所与の反射区画内に位置される。
【００３５】 有利にも、本発明は、上記光信号を９０度離れた４つの位置で注入することに
より、伝搬遅れも大幅に克服している。各９０度象限における導波器の長さ及び
／又は当該受信機が当該送信機から位置される長さは、受け入れることのできる
ビット歪みを許容するような長さに制限される。このように、ビットレートが増
加するにつれて、各９０度象限で使用される導波器の長さは減少されるか及び／
又は追加の送信機を使用しなければならない。本発明においては、送信機より多
くの受信機が使用され、或る受信機は、上記回転子の３６０度の回転の一部の間
において光信号の受信が防止される。最終的には、ビットレートは、一様な信号
が全ての角度において捕捉することが可能なような導波器の許容可能な長さを有
することが不可能となるまで、増加させることができる。この場合は、追加の光
注入プリズムを上記固定子上に設けると共に追加の光受信プリズムを上記回転子
の廻りに設けて、これら光注入プリズムと光受信プリズムとの間の上記反射環状
面を廻る経路長を短縮することが望ましい。
より、伝搬遅れも大幅に克服している。各９０度象限における導波器の長さ及び
／又は当該受信機が当該送信機から位置される長さは、受け入れることのできる
ビット歪みを許容するような長さに制限される。このように、ビットレートが増
加するにつれて、各９０度象限で使用される導波器の長さは減少されるか及び／
又は追加の送信機を使用しなければならない。本発明においては、送信機より多
くの受信機が使用され、或る受信機は、上記回転子の３６０度の回転の一部の間
において光信号の受信が防止される。最終的には、ビットレートは、一様な信号
が全ての角度において捕捉することが可能なような導波器の許容可能な長さを有
することが不可能となるまで、増加させることができる。この場合は、追加の光
注入プリズムを上記固定子上に設けると共に追加の光受信プリズムを上記回転子
の廻りに設けて、これら光注入プリズムと光受信プリズムとの間の上記反射環状
面を廻る経路長を短縮することが望ましい。
【００３６】 上記信号をガラス又はプラスチックのような媒体よりは空気中で伝搬させるこ
とを可能にする利点は、その伝搬速度が空気中の方が速いということである。（
大気に対する伝搬速度は約３ナノ秒／メートルであり、１.４１に等しい屈折率 を持つガラスに対する伝播速度は約５ナノ秒／メートルである）。伝搬速度は、
最終的に、ビットレートの増加につれて使用することが可能な、導波器の実効長
を決定する。このように、当該信号がガラス又はファイバよりも空気中を伝搬す
る場合は、伝送信号に対して導波器の一層長い長さが利用可能となる。
とを可能にする利点は、その伝搬速度が空気中の方が速いということである。（
大気に対する伝搬速度は約３ナノ秒／メートルであり、１.４１に等しい屈折率 を持つガラスに対する伝播速度は約５ナノ秒／メートルである）。伝搬速度は、
最終的に、ビットレートの増加につれて使用することが可能な、導波器の実効長
を決定する。このように、当該信号がガラス又はファイバよりも空気中を伝搬す
る場合は、伝送信号に対して導波器の一層長い長さが利用可能となる。
【００３７】 本発明の第２実施例が図３に図示されており、該図は全体として符号200によ り示された光ファイバ回転継手を図示しているが、該回転継手は本発明の原理に
基づいて構成されたものである。
基づいて構成されたものである。
【００３８】 多くの用途では、データを回転部材から静止部材に伝送し、該静止部材から該
回転部材に制御信号を伝送する必要がある。他の利用分野は、上記と反対の筋書
きを必要とするかもしれない。何れの場合においても、双方向能力が必要となる
。有利には、本発明は双方向信号を同一の導波器上で伝送する能力を提供する。
この特徴は、大径の光ファイバ回転継手に必要とされる実装及び空間の量に関し
て極めて重要である。
回転部材に制御信号を伝送する必要がある。他の利用分野は、上記と反対の筋書
きを必要とするかもしれない。何れの場合においても、双方向能力が必要となる
。有利には、本発明は双方向信号を同一の導波器上で伝送する能力を提供する。
この特徴は、大径の光ファイバ回転継手に必要とされる実装及び空間の量に関し
て極めて重要である。
【００３９】 ２つの信号は、同一の導波器により伝送することができるが、該導波器中を反
対方向に進行しなければならない。このように、回転子及び枠上で発生する信号
は反対方向に注入することができるが、それらの捕捉アセンブリは方向性を有す
るので、２つの信号は互いに混合又は漏洩しはしない。
対方向に進行しなければならない。このように、回転子及び枠上で発生する信号
は反対方向に注入することができるが、それらの捕捉アセンブリは方向性を有す
るので、２つの信号は互いに混合又は漏洩しはしない。
【００４０】 光ファイバ回転継手200（図３）は、二重（duplex）動作を有する双方向継手 であり、該継手においては、信号を回転する回転子から固定子へ伝送することが
でき、又は該固定子から該回転する回転子へ伝送することができ、又はこれら両
方を行うことができる。
でき、又は該固定子から該回転する回転子へ伝送することができ、又はこれら両
方を行うことができる。
【００４１】 該光ファイバ回転継手200は、固定子202と回転子204とを含んでいる。回転子2
04は円形の外周206を有している。固定子202は、環状反射面210と頂面（図示略 ）と底面（図示略）とを有する導波器208を含んでいる。面210は、反射区域220 、224、228、232及び低レベル信号領域226、234、242、250との間で交互となる 、８個の交互の区域即ち領域に区分されている。
04は円形の外周206を有している。固定子202は、環状反射面210と頂面（図示略 ）と底面（図示略）とを有する導波器208を含んでいる。面210は、反射区域220 、224、228、232及び低レベル信号領域226、234、242、250との間で交互となる 、８個の交互の区域即ち領域に区分されている。
【００４２】 光注入プリズム280、282、284、286として図示された光送信機が、９０度離れ
た間隔で配置されると共に、導波器208に固定され且つ該導波器から径方向内側 に延びている。光が９０度曲げられる限り、プリズムに代えて他の光折曲装置を
使用することもできる。図３に図示したように、プリズム280は６時の位置にあ り、プリズム282は３時の位置にあり、プリズム284は１２時の位置にあり、プリ
ズム286は９時の位置にある。プリズム280、282、284及び286は、環状面210に取
り付けられた面280’、282’、284’及び286’を有している。直角面280”、282
”、284”及び286”は、非反射区域250、226、234及び242に各々配置されている
。直角面280”、282”、284”及び286”は、図３に図示したように、反時計方向
を向いている。
た間隔で配置されると共に、導波器208に固定され且つ該導波器から径方向内側 に延びている。光が９０度曲げられる限り、プリズムに代えて他の光折曲装置を
使用することもできる。図３に図示したように、プリズム280は６時の位置にあ り、プリズム282は３時の位置にあり、プリズム284は１２時の位置にあり、プリ
ズム286は９時の位置にある。プリズム280、282、284及び286は、環状面210に取
り付けられた面280’、282’、284’及び286’を有している。直角面280”、282
”、284”及び286”は、非反射区域250、226、234及び242に各々配置されている
。直角面280”、282”、284”及び286”は、図３に図示したように、反時計方向
を向いている。
【００４３】 レーザ290のような光源が、光信号を分割器292に放出する。光ファイバ294及 び296は、それらの一端で分割器292に接続され、それらの反対の端部でプリズム
284及び280に各々接続されている。レーザ291のような第２の光源が、光信号を 分割器297に放出する。光ファイバ298及び299は、それらの一端で分割器297に接
続され、それらの反対の端部でプリズム286及び282に各々接続されている。
284及び280に各々接続されている。レーザ291のような第２の光源が、光信号を 分割器297に放出する。光ファイバ298及び299は、それらの一端で分割器297に接
続され、それらの反対の端部でプリズム286及び282に各々接続されている。
【００４４】 プリズムとして図示された１２個の光受信機は、導波器208と回転子204との間
で固定子202上に周方向に等間隔で固定的に配置されている。光が略９０度の角 度で折曲される限り、プリズムの代わりに、他の光折曲装置を使用することもで
きる。各プリズムは、図３に図示されたように、光受信面300’、302’、304’ 、306’、308’、310’、312’、314’、316’、318’、320’及び322’を有し 、これら面は環状面210に対して直角に延びると共に反時計方向を向いている。 光ファイバケーブル350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370 及び372は、それらの一端において光受信プリズム300、302、304、306、308、31
0、312、314、316、318、320及び322に各々接続されると共に、それらの反対側 の端部において信号合成器、即ち混合ロッド380に接続されている。各光ファイ バケーブル350ないし372は、伝搬遅れを防止するために、略等しい長さのものと
する。混合ロッド380は、レンズ382により、曲がった又は直線状のスリット384 を有する光学部材を介してフォトダイオード386上に収束される信号を放出する 。該フォトダイオード386は、上記光信号を既知の態様で電気信号に変換する。
で固定子202上に周方向に等間隔で固定的に配置されている。光が略９０度の角 度で折曲される限り、プリズムの代わりに、他の光折曲装置を使用することもで
きる。各プリズムは、図３に図示されたように、光受信面300’、302’、304’ 、306’、308’、310’、312’、314’、316’、318’、320’及び322’を有し 、これら面は環状面210に対して直角に延びると共に反時計方向を向いている。 光ファイバケーブル350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370 及び372は、それらの一端において光受信プリズム300、302、304、306、308、31
0、312、314、316、318、320及び322に各々接続されると共に、それらの反対側 の端部において信号合成器、即ち混合ロッド380に接続されている。各光ファイ バケーブル350ないし372は、伝搬遅れを防止するために、略等しい長さのものと
する。混合ロッド380は、レンズ382により、曲がった又は直線状のスリット384 を有する光学部材を介してフォトダイオード386上に収束される信号を放出する 。該フォトダイオード386は、上記光信号を既知の態様で電気信号に変換する。
【００４５】 光注入プリズム480、482、484及び486として図示された４つの光送信機は、回
転子204に固定されると共に、該回転子から径方向外側に延在している。図３に 示されているように、プリズム480は６時の位置にあり、プリズム482は３時の位
置にあり、プリズム484は１２時の位置にあり、プリズム486は９時の位置にある
。これらプリズム480、482、484及び486は、図３に示すように、光を時計方向に
注入する光注入面480’、482’、484’及び486’を有している。
転子204に固定されると共に、該回転子から径方向外側に延在している。図３に 示されているように、プリズム480は６時の位置にあり、プリズム482は３時の位
置にあり、プリズム484は１２時の位置にあり、プリズム486は９時の位置にある
。これらプリズム480、482、484及び486は、図３に示すように、光を時計方向に
注入する光注入面480’、482’、484’及び486’を有している。
【００４６】 レーザ490のような光源が、光信号を分割器492に放出する。光ファイバ494及 び496は、それらの一端で分割器492に接続され、それらの反対の端部でプリズム
484及び480に各々接続されている。レーザ491のような第２の光源が、光信号を 分割器497に放出する。光ファイバ498及び499は、それらの一端で分割器297に接
続され、それらの反対の端部でプリズム482及び486に各々接続されている。
484及び480に各々接続されている。レーザ491のような第２の光源が、光信号を 分割器497に放出する。光ファイバ498及び499は、それらの一端で分割器297に接
続され、それらの反対の端部でプリズム482及び486に各々接続されている。
【００４７】 プリズムとして図示された１２個の光受信機は、回転子204の外周206上に周方
向に等間隔で配置されると共に、該外周から径方向外側に延在している。光が略
９０度の角度で折曲される限り、プリズムの代わりに、他の光折曲装置を使用す
ることもできる。各プリズム500、502、504、506、508、510、512、514、516、5
18、520及び522は、外周206に取り付けられた対応する面500’、502’、504’、
506’、508’、510’、512’、514’、516’、518’、520’及び522’を有して いる。光受信面500”、502”、504”、506”、508”、510”、512”、514”、51
6”、518”、520”及び522”が外周206から直角に延在している。従って、図３ に示されたように、各光受信プリズムは、隣に隣接する光受信プリズムから３０
度の間隔で配置されている。光受信面500”、502”、504”、506”、508”、510
”、512”、514”、516”、518”、520”及び522”は、図３に示されるように、
時計方向に向いている。これらの面の向きは、上記光注入面が上記光受信面とは
反対方向に向く限りにおいて、逆にすることもできる。
向に等間隔で配置されると共に、該外周から径方向外側に延在している。光が略
９０度の角度で折曲される限り、プリズムの代わりに、他の光折曲装置を使用す
ることもできる。各プリズム500、502、504、506、508、510、512、514、516、5
18、520及び522は、外周206に取り付けられた対応する面500’、502’、504’、
506’、508’、510’、512’、514’、516’、518’、520’及び522’を有して いる。光受信面500”、502”、504”、506”、508”、510”、512”、514”、51
6”、518”、520”及び522”が外周206から直角に延在している。従って、図３ に示されたように、各光受信プリズムは、隣に隣接する光受信プリズムから３０
度の間隔で配置されている。光受信面500”、502”、504”、506”、508”、510
”、512”、514”、516”、518”、520”及び522”は、図３に示されるように、
時計方向に向いている。これらの面の向きは、上記光注入面が上記光受信面とは
反対方向に向く限りにおいて、逆にすることもできる。
【００４８】 光ファイバケーブル550、552、554、556、558、560、562、564、566、568、57
0及び572は、それらの一端において光受信プリズム500、502、504、506、508、5
10、512、514、516、518、520及び522に各々接続されると共に、それらの反対側
の端部において信号合成器、即ち混合ロッド580に接続されている。各光ファイ バケーブル550ないし572は、混合ロッド580において受信される信号が略同時に 受信されるようにして伝搬遅れを防止するために、略等しい長さのものとする。
混合ロッド580は、レンズ582により、曲がった又は直線状のスリット584を有す る光学部材を介してフォトダイオード586上に収束される信号を送出する。
0及び572は、それらの一端において光受信プリズム500、502、504、506、508、5
10、512、514、516、518、520及び522に各々接続されると共に、それらの反対側
の端部において信号合成器、即ち混合ロッド580に接続されている。各光ファイ バケーブル550ないし572は、混合ロッド580において受信される信号が略同時に 受信されるようにして伝搬遅れを防止するために、略等しい長さのものとする。
混合ロッド580は、レンズ582により、曲がった又は直線状のスリット584を有す る光学部材を介してフォトダイオード586上に収束される信号を送出する。
【００４９】 動作時において、回転子204は図３に図示されたように時計方向又は反時計方 向の何れにも回転することができる。レーザ290及び291は、同一の情報を含む光
信号を略同時に分割器292、297へ送信する。分割器292、297は、各信号を光ファ
イバ294及び296、298及び299に各々分割する。次いで、各信号は各プリズム284 、280、286、282により、導波器208の各反射区域228、220、232、224に反時計方
向に各々投入され、図３に示されるように光受信プリズム512、500、518、506に
より捕捉され且つ受信されるまで、各面に沿って短い弦状経路で伝搬する。各プ
リズム284、280、286、282により放出される各信号は、略同時に放出され且つ同
一の情報を含んでいる。同様に、レーザ490及び491は、同一の情報を含む光信号
を分割器492、497に各々略同時に送信する。分割器492、497は各信号を光ファイ
バ494、496及び498、499に各々分割する。次いで、各信号は各プリズム484、480
、486、482により、導波器208の各反射区域224、232、228、220に時計方向に投 入され、図３に示すように、光受信プリズム310、322、316、304により捕捉され
且つ受信されるまで、各面に沿って短い弦状経路で伝搬する。各プリズムは、そ
の光受信面を介してのみ光信号を受信することができる。
信号を略同時に分割器292、297へ送信する。分割器292、297は、各信号を光ファ
イバ294及び296、298及び299に各々分割する。次いで、各信号は各プリズム284 、280、286、282により、導波器208の各反射区域228、220、232、224に反時計方
向に各々投入され、図３に示されるように光受信プリズム512、500、518、506に
より捕捉され且つ受信されるまで、各面に沿って短い弦状経路で伝搬する。各プ
リズム284、280、286、282により放出される各信号は、略同時に放出され且つ同
一の情報を含んでいる。同様に、レーザ490及び491は、同一の情報を含む光信号
を分割器492、497に各々略同時に送信する。分割器492、497は各信号を光ファイ
バ494、496及び498、499に各々分割する。次いで、各信号は各プリズム484、480
、486、482により、導波器208の各反射区域224、232、228、220に時計方向に投 入され、図３に示すように、光受信プリズム310、322、316、304により捕捉され
且つ受信されるまで、各面に沿って短い弦状経路で伝搬する。各プリズムは、そ
の光受信面を介してのみ光信号を受信することができる。
【００５０】 或るプリズムは、所与の回転位置では如何なる光信号も受信しない。例えば、
図３に示したように、プリズム502、504、508、510、514、516、520、522及び30
0、302、306、308、312、314、318、320は光信号を受信しない。もし、これらの
プリズムが光信号を受信した場合は、伝搬遅れにより結果としてビット歪みが生
じる。
図３に示したように、プリズム502、504、508、510、514、516、520、522及び30
0、302、306、308、312、314、318、320は光信号を受信しない。もし、これらの
プリズムが光信号を受信した場合は、伝搬遅れにより結果としてビット歪みが生
じる。
【００５１】 次いで、各光信号は光ファイバ354、360、366、372及び550、556、562、568を
各々介して信号加算器380、580に伝送され、各加算器において４つの信号は合成
され加算される。好都合にも、本構成は、信号が回転子204の全ての回転位置に おいて伝送されるのを可能にすると共に、これら信号が複数の位置から加算され
るのを可能にして、強い信号が回転子204の全ての回転位置において受信される のを保証することにより、光振幅の変動を解決している。
各々介して信号加算器380、580に伝送され、各加算器において４つの信号は合成
され加算される。好都合にも、本構成は、信号が回転子204の全ての回転位置に おいて伝送されるのを可能にすると共に、これら信号が複数の位置から加算され
るのを可能にして、強い信号が回転子204の全ての回転位置において受信される のを保証することにより、光振幅の変動を解決している。
【００５２】 図４Ａには、信号合成器380の他の構成が図示されている。明瞭化のために、 図３に示した実施例とは異なる符号のみが付されている。混合ロッド380及び580
を使用する代わりに、スター結合器380’及び580’が使用されている。光ファイ
バケーブル350ないし372からスター結合器380’に伝送された光信号は、凹面鏡3
82’に放出され、中心に配置された光ファイバケーブル383（図４Ｂ）へと収束 され且つ反射される。次いで、この合成された信号はフォトダイオード（図示略
）に伝送され、既知の方法で電気信号に変換される。スター結合器580’もスタ ー結合器380’と同様に機能する。
を使用する代わりに、スター結合器380’及び580’が使用されている。光ファイ
バケーブル350ないし372からスター結合器380’に伝送された光信号は、凹面鏡3
82’に放出され、中心に配置された光ファイバケーブル383（図４Ｂ）へと収束 され且つ反射される。次いで、この合成された信号はフォトダイオード（図示略
）に伝送され、既知の方法で電気信号に変換される。スター結合器580’もスタ ー結合器380’と同様に機能する。
【００５３】 図５には、本発明の第３実施例が図示されている。この実施例においては、混
合ロッドも使用することはできるが、スター結合器が図示されている。明瞭化の
ために、図３及び図４に示した実施例とは異なる符号のみが付されている。また
、明瞭化のために、追加の光源のみが図示されると共に、固定子から回転子に光
信号を送信することに関し説明される。尚、追加の光源は光信号を回転子から固
定子に伝送するためにも追加することができると理解されたい。更に、両方向に
２つのチャンネルが存在することもできると理解されたい。
合ロッドも使用することはできるが、スター結合器が図示されている。明瞭化の
ために、図３及び図４に示した実施例とは異なる符号のみが付されている。また
、明瞭化のために、追加の光源のみが図示されると共に、固定子から回転子に光
信号を送信することに関し説明される。尚、追加の光源は光信号を回転子から固
定子に伝送するためにも追加することができると理解されたい。更に、両方向に
２つのチャンネルが存在することもできると理解されたい。
【００５４】 本発明の光ファイバ通信システムにおいては、波形分割多重化が、追加の光信
号を光ファイバデータリンクに追加させることができる。この技術は、信号を送
信するために異なる波長の光源を利用する。例えば、２つの電気信号を単一のフ
ァイバ上で送信する必要がある場合は、λ１及びλ２の光源を使用することによ
り、そのようにすることが可能である。これらの２つの異なる波長は上記ファイ
バを介して伝送することができ、検出の前に、光学フィルタで分離することがで
きる。
号を光ファイバデータリンクに追加させることができる。この技術は、信号を送
信するために異なる波長の光源を利用する。例えば、２つの電気信号を単一のフ
ァイバ上で送信する必要がある場合は、λ１及びλ２の光源を使用することによ
り、そのようにすることが可能である。これらの２つの異なる波長は上記ファイ
バを介して伝送することができ、検出の前に、光学フィルタで分離することがで
きる。
【００５５】 また、図５において、単一の光源８０の代わりに２つの光源610、612が存在す
る。光源610、612は光信号を波長λ１、λ２で分割器８２に注入する。同様に、
光源９０の代わりに、分割器９２に波長λ１、λ２において光信号を注入する２
つの光源620、622が存在する。図示の実施例においては、光源610、612からのλ １ 、λ２は、光源620、622から放出されるλ１、λ２と同じ波長である。尚、光
源610、612から放出されるλ１、λ２は、光源620、622から放出されるλ１、λ ２ と較べて異なる波長とすることもできると理解されたい。
る。光源610、612は光信号を波長λ１、λ２で分割器８２に注入する。同様に、
光源９０の代わりに、分割器９２に波長λ１、λ２において光信号を注入する２
つの光源620、622が存在する。図示の実施例においては、光源610、612からのλ １ 、λ２は、光源620、622から放出されるλ１、λ２と同じ波長である。尚、光
源610、612から放出されるλ１、λ２は、光源620、622から放出されるλ１、λ ２ と較べて異なる波長とすることもできると理解されたい。
【００５６】 光信号λ１、λ２がスター結合器380’により合成された後、次いで、これら の光信号は光ファイバ383によりダイクロイックフィルタ650に伝送され、該フィ
ルタは２つの光信号を２つの異なる光ファイバ652、654へ分離する。
ルタは２つの光信号を２つの異なる光ファイバ652、654へ分離する。
【００５７】 図６には、複数の光ファイバ回転継手702が共通軸に沿って整列されて、複数 のチャンネルを提供するスタック700を形成する構成が図示されている。回転継 手702は、前述したように、単方向回転継手又は双方向回転継手の何れでもよい 。図７を参照すると、全体を符号814で示した光ファイバ回転継手の第３実施例 が図示されており、該回転継手は本発明の原理に基づいて構成されている。該光
ファイバ継手814は、高ビットレート信号を伝送することが可能な大径を必要と する如何なる環境でも使用することができ、特にＣＡＴスキャン装置に有効であ
る。
ファイバ継手814は、高ビットレート信号を伝送することが可能な大径を必要と する如何なる環境でも使用することができ、特にＣＡＴスキャン装置に有効であ
る。
【００５８】 該光ファイバ回転継手814は、固定子816と回転子818とを含んでいる。回転子8
18は、円形の外周820を有している。固定子816は、環状内面824と頂面826と底面
828（面２６及び２８に関する図２参照）とを有する導波器822を含んでいる。面
824は、反射区域832、836、840、844と低レベル信号領域834、838、842、846と の間で交互となる８つの略等しい区域、即ち領域に区画されている。反射区域83
2、836、840、844は研磨された金反射被覆を有している。領域834、838、842、8
46は反射的でも反射的でなくてもよい。このように、各区域は４５度の角円弧長
にわたり延在している。仮想境界848、850、852、854、856、858、860及び862が
、反射及び低レベル信号領域832、834；834、836；836、838；838、840；840、8
42；842、844；844、846及び846、832に各々分割している。
18は、円形の外周820を有している。固定子816は、環状内面824と頂面826と底面
828（面２６及び２８に関する図２参照）とを有する導波器822を含んでいる。面
824は、反射区域832、836、840、844と低レベル信号領域834、838、842、846と の間で交互となる８つの略等しい区域、即ち領域に区画されている。反射区域83
2、836、840、844は研磨された金反射被覆を有している。領域834、838、842、8
46は反射的でも反射的でなくてもよい。このように、各区域は４５度の角円弧長
にわたり延在している。仮想境界848、850、852、854、856、858、860及び862が
、反射及び低レベル信号領域832、834；834、836；836、838；838、840；840、8
42；842、844；844、846及び846、832に各々分割している。
【００５９】 光注入平行四辺形体870、872、874及び876として図示された４つの光送信機は
、９０度の間隔で配置され、導波器822に固定されると共に該導波器から径方向 内側及び外側に延在している。ここでは平行四辺形体が好ましいが、光が当該導
波器に対して接線方向に注入され又は受信される限りにおいては、ここで述べる
全ての光送信機及び受信機に対して他の光折曲装置を使用することもできる。上
記平行四辺形体は単体の光学素子として図示されているが、該平行四辺形体は、
例えば、一緒に接着された２つのプリズムから形成することもできる。
、９０度の間隔で配置され、導波器822に固定されると共に該導波器から径方向 内側及び外側に延在している。ここでは平行四辺形体が好ましいが、光が当該導
波器に対して接線方向に注入され又は受信される限りにおいては、ここで述べる
全ての光送信機及び受信機に対して他の光折曲装置を使用することもできる。上
記平行四辺形体は単体の光学素子として図示されているが、該平行四辺形体は、
例えば、一緒に接着された２つのプリズムから形成することもできる。
【００６０】 図７に図示したように、平行四辺形体870は６時の位置にあり、平行四辺形体7
82は３時の位置にあり、平行四辺形体874は１２時の位置にあり、平行四辺形体8
76は９時の位置にある。各平行四辺形体は４つの面を有している。例えば、平行
四辺形体870は、面870’、870”、870’”、870””を有している。面870’と87
0”は互いに平行である。面870’は、導波器822から径方向外側に延在している 。面870’”と870””は互いに平行である。面870’は、導波器822から径方向外
側に延在している。面870”は、導波器822から径方向内側に延在すると共に、反
射区域832内に、光を反時計方向に注入するように配置されている。面870”’は
面870’及び870”を接続すると共に、或る角度で導波器822から径方向外側に延 びている。面870”” は面870’及び870”を接続すると共に、或る角度で導波器
822から径方向内側に延びている。平行四辺形体872、874、876も図７に図示した
同様に符号を付された面を有しているが、簡略化のために、ここでは説明しない
。
82は３時の位置にあり、平行四辺形体874は１２時の位置にあり、平行四辺形体8
76は９時の位置にある。各平行四辺形体は４つの面を有している。例えば、平行
四辺形体870は、面870’、870”、870’”、870””を有している。面870’と87
0”は互いに平行である。面870’は、導波器822から径方向外側に延在している 。面870’”と870””は互いに平行である。面870’は、導波器822から径方向外
側に延在している。面870”は、導波器822から径方向内側に延在すると共に、反
射区域832内に、光を反時計方向に注入するように配置されている。面870”’は
面870’及び870”を接続すると共に、或る角度で導波器822から径方向外側に延 びている。面870”” は面870’及び870”を接続すると共に、或る角度で導波器
822から径方向内側に延びている。平行四辺形体872、874、876も図７に図示した
同様に符号を付された面を有しているが、簡略化のために、ここでは説明しない
。
【００６１】 レーザ880のような光源が、光信号を分割器882に放出する。光ファイバ884及 び886は、それらの一端で分割器882に接続され、それらの反対の端部で平行四辺
形体874及び870に各々接続されている。レーザ890のような第２の光源が、光信 号を分割器892に放出する。光ファイバ894及び896は、略等しい長さを有し、そ れらの一端で分割器892に接続され、それらの反対の端部で平行四辺形体876及び
872に各々接続されている。レーザ880、890は同一の電気信号により駆動される 。
形体874及び870に各々接続されている。レーザ890のような第２の光源が、光信 号を分割器892に放出する。光ファイバ894及び896は、略等しい長さを有し、そ れらの一端で分割器892に接続され、それらの反対の端部で平行四辺形体876及び
872に各々接続されている。レーザ880、890は同一の電気信号により駆動される 。
【００６２】 平行四辺形体として図示された７個の光受信機は、回転子818の外周上に、好 ましくは周方向に等間隔で位置される。これらの平行四辺形体は、等しくないよ
うに離隔されてもよい。本例では平行四辺形体が好ましいが、光が約９０度の角
度で２回曲げられる限り、平行四辺形体の代わりに他の光折曲装置を使用するこ
ともできる。各平行四辺形体900、902、904、906、908、910、912は４つの面を 有している。例えば、平行四辺形体900は、面900’、900”、900”’、900”” を有している。従って、図７に図示したように、各光受信平行四辺形体は、隣に
隣接する光受信平行四辺形体から約５１度の間隔で配置されている。図７では７
つの光受信平行四辺形体が図示されているが、本発明は、そのように限定される
というものではない。平行四辺形体の数は、当該継手の直径、達成されるべき光
出力計画案及び冗長の程度（即ち、故障する可能性があるが、それでも当該継手
が機能することができるような平行四辺形体の数）により決まる。光受信面900 ’、902’、904’、906’、908’、910’、912’は、図７に示すように、時計方
向に向いている。光注入面870”、872”、874”及び876”は、図７に示されるよ
うに、反時計方向を向いている。これらの面の向きは、上記光注入面が上記光受
信面とは反対方向に向いている限り、逆にすることができる。好ましくは、光受
信平行四辺形体900ないし912の間の角円弧長は、反射区域832、836、840、844の
各円弧長よりも小さいもとのする。
うに離隔されてもよい。本例では平行四辺形体が好ましいが、光が約９０度の角
度で２回曲げられる限り、平行四辺形体の代わりに他の光折曲装置を使用するこ
ともできる。各平行四辺形体900、902、904、906、908、910、912は４つの面を 有している。例えば、平行四辺形体900は、面900’、900”、900”’、900”” を有している。従って、図７に図示したように、各光受信平行四辺形体は、隣に
隣接する光受信平行四辺形体から約５１度の間隔で配置されている。図７では７
つの光受信平行四辺形体が図示されているが、本発明は、そのように限定される
というものではない。平行四辺形体の数は、当該継手の直径、達成されるべき光
出力計画案及び冗長の程度（即ち、故障する可能性があるが、それでも当該継手
が機能することができるような平行四辺形体の数）により決まる。光受信面900 ’、902’、904’、906’、908’、910’、912’は、図７に示すように、時計方
向に向いている。光注入面870”、872”、874”及び876”は、図７に示されるよ
うに、反時計方向を向いている。これらの面の向きは、上記光注入面が上記光受
信面とは反対方向に向いている限り、逆にすることができる。好ましくは、光受
信平行四辺形体900ないし912の間の角円弧長は、反射区域832、836、840、844の
各円弧長よりも小さいもとのする。
【００６３】 光ファイバケーブル950、952、954、956、958、960、962は、それらの一端で 光受信平行四辺形体900ないし912に各々接続され、それらの反対側の端部で単一
の合成器、即ち混合ロッド980に接続されている。各光ファイバ950ないし962は 、回転子818の外径820内で概ね接線方向に延在し、それに従う。各光ファイバケ
ーブル950ないし962は、混合ロッド980において受信される信号が略同時に受信 されるようにして伝搬遅れを防止するために、略等しい長さでなければならない
。このようにして、混合ロッド980は、全ての光ファイバケーブルからの光を１ つの光信号に合成する。混合ロッド980は該信号を放出し、次いで、該信号は、 レンズ982により曲がった又は直線的なスリット984を持つ光学部材を介してフォ
トダイオード986上に収束される。フォトダイオード986は、該光信号を既知の方
法で電気信号に変換する。
の合成器、即ち混合ロッド980に接続されている。各光ファイバ950ないし962は 、回転子818の外径820内で概ね接線方向に延在し、それに従う。各光ファイバケ
ーブル950ないし962は、混合ロッド980において受信される信号が略同時に受信 されるようにして伝搬遅れを防止するために、略等しい長さでなければならない
。このようにして、混合ロッド980は、全ての光ファイバケーブルからの光を１ つの光信号に合成する。混合ロッド980は該信号を放出し、次いで、該信号は、 レンズ982により曲がった又は直線的なスリット984を持つ光学部材を介してフォ
トダイオード986上に収束される。フォトダイオード986は、該光信号を既知の方
法で電気信号に変換する。
【００６４】 回転子818及び固定子816は、図２に図示し且つ前述したように、面２６と２８
との間に配置される。
との間に配置される。
【００６５】 動作時には、回転子818は図７に示すように時計方向又は反時計方向の何れに も回転することができる。レーザ880及び890は、同一の情報を含む光信号を分割
器882及び892に略同時に送信する。分割器882及び892は、各信号を２つの光信号
に分割し、これら信号を光ファイバ884、886及び894、896に各々注入する。ファ
イバ884、886及び894、896は、伝搬遅れを防止するために略等しい長さのもので
ある。各ファイバ884、886、894、896は、固定子816の外径に対して概ね接線方 向に延び、それに略従う。次いで、各信号は各平行四辺形体870、872、874、876
により、導波器822の各反射区域832、836、840、844に投入される。各平行四辺 形体870、872、874、876により放出される各信号は、略同時に放出されると共に
、同一の情報を含んでいる。所与の信号に対する出力の量は、所望のデータレー
トにより、部分的に、決定される。回転子818又は固定子816の周の廻りおける複
数の光源の使用は、伝送された信号が複数の位置において捕捉されることを可能
にする。これら信号は合成器980において加算され、所要のビットエラーが満た されるような信号を供給する。例えば、通信理論からは、ビットストリームを１
２５Ｍb/sで受信することができる光受信機は、１ｘ１０−９なるビットエラー レートを満たすためには、最小で８ｘ１０−７ワットを受信しなければならない
ことが分かっている。上記光送信機870、872、874、876は図では９０度間隔で示
されているが、これら光送信機が正確に９０度間隔で配置されない場合は、回転
子818が固定子816に対して移動する際にもっと一様な信号が受信されることが分
かっている。例えば、１組の条件は、０°、８２.５°、１６５°及び２４７.５
°で配置された光送信機を有することである。光源の数及び位置は、データレー
トの要件を満たすために、変化させることができる。
器882及び892に略同時に送信する。分割器882及び892は、各信号を２つの光信号
に分割し、これら信号を光ファイバ884、886及び894、896に各々注入する。ファ
イバ884、886及び894、896は、伝搬遅れを防止するために略等しい長さのもので
ある。各ファイバ884、886、894、896は、固定子816の外径に対して概ね接線方 向に延び、それに略従う。次いで、各信号は各平行四辺形体870、872、874、876
により、導波器822の各反射区域832、836、840、844に投入される。各平行四辺 形体870、872、874、876により放出される各信号は、略同時に放出されると共に
、同一の情報を含んでいる。所与の信号に対する出力の量は、所望のデータレー
トにより、部分的に、決定される。回転子818又は固定子816の周の廻りおける複
数の光源の使用は、伝送された信号が複数の位置において捕捉されることを可能
にする。これら信号は合成器980において加算され、所要のビットエラーが満た されるような信号を供給する。例えば、通信理論からは、ビットストリームを１
２５Ｍb/sで受信することができる光受信機は、１ｘ１０−９なるビットエラー レートを満たすためには、最小で８ｘ１０−７ワットを受信しなければならない
ことが分かっている。上記光送信機870、872、874、876は図では９０度間隔で示
されているが、これら光送信機が正確に９０度間隔で配置されない場合は、回転
子818が固定子816に対して移動する際にもっと一様な信号が受信されることが分
かっている。例えば、１組の条件は、０°、８２.５°、１６５°及び２４７.５
°で配置された光送信機を有することである。光源の数及び位置は、データレー
トの要件を満たすために、変化させることができる。
【００６６】 光信号は、例えば、平行四辺形体876に、光ファイバ894を介して面876’へと 注入される。次いで、該信号は傾斜面876”’から傾斜面876””へと反射され、
次ぎに、面876”を介して注入される。
次ぎに、面876”を介して注入される。
【００６７】 面870”、872”、874”、876”から放出される４つの光信号は、反射区域832 、836、840、844に衝突すると共に、これら区域により反射され、図７に示すよ うに、平行四辺形体908、912、904により各々捕捉され且つ受信されるまで、各 面に沿って短い弦状経路で伝搬する。低レベル信号領域に隣接して位置される平
行四辺形体は、如何なる光信号も受信しない。例えば、図７に示すように、平行
四辺形体910、900、902、906は光信号を受信しない。
行四辺形体は、如何なる光信号も受信しない。例えば、図７に示すように、平行
四辺形体910、900、902、906は光信号を受信しない。
【００６８】 次いで、各光信号はファイバ958、962、954を各々介して信号加算器980に伝送
され、該加算器において上記３つの信号は合成及び加算される。
され、該加算器において上記３つの信号は合成及び加算される。
【００６９】 図７に示した実施例は、図３及び４に関連して前述したように、双方向的に機
能するように変形することもできる。混合ロッド980は、図４Ａ及び４Ｂに関連 して前述したように、スター結合器と置換することもできる。また、図５に関連
して前述したように、各平行四辺形体に結合された２つのレーザを存在させるこ
ともできる。また、図６に関連して前述したように、複数の導波器を存在させる
こともできる。有利には、図７の実施例は、一体化されたアセンブリとして製造
し、位置合わせし、検査し及び出荷すると共に、例えばＣＡＴスキャン装置に容
易に設置することができる。平行四辺形体の使用は、光信号を当該平行四辺形体
へ又は当該平行四辺形体から伝送する光ファイバを、上記回転子及び固定子の外
径に対して概ね接線方向に延在させることを可能にする。ＣＡＴスキャンの架台
（ガントリ）は、全ての光ファイバが該架台の単一の開口を介して経路決めする
ことができるので、変更することを要しない。これら光ファイバは、固定子の外
径及び回転子の外径に従うことができる。これらの光ファイバは、他の電気ケー
ブルのために使用される架台の開口を介して導入又は導出することができる。Ｃ
ＡＴスキャンの製造者は、上記光ファイバを導入又は導出するための複数の位置
を識別する必要がない。上記回転子及び固定子は架台内に設置することができ、
上記光ファイバは電気ケーブル用開口を介して経路決めすることができ、かくし
て設置は本質的に完了する。光ファイバが径方向に延在し、架台内に別々の特別
な開口を必要とする図１ないし６の実施例と異なり、概ね接線方向に延びる光フ
ァイバは、当該光ファイバ回転継手の構成及び設置を簡素化させる。
能するように変形することもできる。混合ロッド980は、図４Ａ及び４Ｂに関連 して前述したように、スター結合器と置換することもできる。また、図５に関連
して前述したように、各平行四辺形体に結合された２つのレーザを存在させるこ
ともできる。また、図６に関連して前述したように、複数の導波器を存在させる
こともできる。有利には、図７の実施例は、一体化されたアセンブリとして製造
し、位置合わせし、検査し及び出荷すると共に、例えばＣＡＴスキャン装置に容
易に設置することができる。平行四辺形体の使用は、光信号を当該平行四辺形体
へ又は当該平行四辺形体から伝送する光ファイバを、上記回転子及び固定子の外
径に対して概ね接線方向に延在させることを可能にする。ＣＡＴスキャンの架台
（ガントリ）は、全ての光ファイバが該架台の単一の開口を介して経路決めする
ことができるので、変更することを要しない。これら光ファイバは、固定子の外
径及び回転子の外径に従うことができる。これらの光ファイバは、他の電気ケー
ブルのために使用される架台の開口を介して導入又は導出することができる。Ｃ
ＡＴスキャンの製造者は、上記光ファイバを導入又は導出するための複数の位置
を識別する必要がない。上記回転子及び固定子は架台内に設置することができ、
上記光ファイバは電気ケーブル用開口を介して経路決めすることができ、かくし
て設置は本質的に完了する。光ファイバが径方向に延在し、架台内に別々の特別
な開口を必要とする図１ないし６の実施例と異なり、概ね接線方向に延びる光フ
ァイバは、当該光ファイバ回転継手の構成及び設置を簡素化させる。
【００７０】 当業者によれば、本発明が前述した全ての目的を満たしていることが容易に分
かるであろう。上記明細書を読んだ後であれば、当業者は、ここに広く開示され
た発明の種々の変更、均等物の置換及び種々の他の特徴を実施することが可能で
あろう。従って、本発明の保護は、請求項に含まれる定義及びその均等物のみに
より限定されるべきである。
かるであろう。上記明細書を読んだ後であれば、当業者は、ここに広く開示され
た発明の種々の変更、均等物の置換及び種々の他の特徴を実施することが可能で
あろう。従って、本発明の保護は、請求項に含まれる定義及びその均等物のみに
より限定されるべきである。
【図１】 図１は、本発明による光ファイバ回転継手の概要図である。
【図２】 図２は、図１の光ファイバ回転継手の部分斜視断面図である。
【図３】 図３は、本発明による第２実施例の光ファイバ回転継手の概要図である。
【図４】 Ａは、図１及び図３の光ファイバ回転継手用の他の信号合成器の概要図であり
、４Ｂは、Ａにおけるスター結合器の側面図である。
、４Ｂは、Ａにおけるスター結合器の側面図である。
【図５】 図５は、図１及び図３の光ファイバ回転継手において使用可能な２つの波長λ １ 及びλ２において伝送される光を有する他の構成の概要図である。
【図６】 図６は、複数チャンネル能力を有する光ファイバ回転継手のアレイを図示する
部分斜視断面図である。
部分斜視断面図である。
【図７】 図７は、本発明による光ファイバ回転継手の第３実施例の概要図である。
１４、２００…光ファイバ回転継手 １６、２０２…固定子 １８、２０４…回転子 ２２、２０８…導波器 ３２、３８、４６、５４…反射区域 ３４、４２、５０、５８…低レベル信号領域 ７０〜７６、２８０〜２８６、４８０〜４８６…光送信機 ８０、９０、２９０、２９１…光源（レーザ） ８２、９２、２９２、２９７…分割器 ８４、８６、９４、９６…光ファイバ １００〜１２２、３００〜３２２、５００〜５２２…光受信機 １４０〜１６２、３５０〜３７２、５５０〜５７２…光ファイバ ２９４、２９６、２９８、２９９…光ファイバ １８０、３８０、５８０…信号合成器（混合ロッド）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/12 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ (71)出願人 21249 Ｂｕｒｂａｎｋ Ｂｏｕｌｅｖａ ｒｄ， Ｗｏｏｄｌａｎｄ Ｈｉｌｌｓ, ＣＡ91367 （ＵＳ) (72)発明者 アンソニー リー ボウマン アメリカ合衆国 24073 ヴァージニア州 クリスチャンスバーグ、 クリアヴュー ドライブ 455番地 (72)発明者 ロバート トーマス ロジャース シニア アメリカ合衆国 24060 ヴァージニア州 ブラックバーグ、 アルドモア ストリ ート 206番地 (72)発明者 マイケル ダンカン アメリカ合衆国 24301 ヴァージニア州 プラスキ、 ルート １、ボックス 242 Ｆターム(参考） 2H036 QA58 QA59 QA60 4C093 AA22 BA13 CA27 CA32 EC41 EC60 5K002 AA07 BA02 BA04 BA13 BA15 BA21 FA01 【要約の続き】 る。この整合は、上記導波器を反射部（32, 38, 46, 5 4）と低レベル信号領域（34, 42, 50, 58）とに分割す ることにより部分的に達成され、好ましくは中空導波器 が使用される。
Claims (63)
- 【請求項１】 導波器（２２）を含む固定子（１６）と、完全な３６０度の
回転を通して回転可能であると共に前記固定子と同心的である回転子（１８）と
、第１の周（２２）上に配置されると共に前記固定子（１６）及び前記回転子（
１８）の一方に接続され且つ各々が光信号を放出する第１の複数の光送信機（70
, 72, 74, 76又は100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 1
22）と、各々が前記光送信機の対応する１つに関連されると共に前記第１の周に
対して概ね接線方向に延在する第１の複数の光ファイバ（84, 86, 94, 96）と、
第２の周（２０）上に配置されると共に前記固定子（１６）及び前記回転子（１
８）の他方に接続された第２の複数の光受信機（70, 72, 74, 76又は100, 102,
104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122）と、各々が前記光受信機
の対応する１つに関連されると共に前記第２の周（２０）に対して概ね接線方向
に延在する第２の複数の光ファイバ（140, 142, 144, 146, 148, 150, 152, 154
, 156, 158, 160, 162）とを含んでなる光ファイバ回転継手（１４）において、 前記導波器（２２）は、反射部（32, 38, 46, 54）と低レベル信号領域（34,
42, 50, 58）とに区画され、 前記光信号の各々は前記導波器（２２）内に接線方向に放出されると共に該導
波器（２２）に沿って短い弦状経路で反射され、各光信号が前記回転子（１８）
の前記完全な３６０度の回転を通して前記第２の複数の光受信機（70, 72, 74,
76又は100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122）のうち
の全てよりは少ないものにより受信されることを特徴とする光ファイバ回転継手
。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、前
記第２の複数の光受信機が前記第１の複数の光送信機よりも数が多いことを特徴
とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項３】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、前
記複数の光送信機が周方向に等しくない間隔で離隔されていることを特徴とする
光ファイバ回転継手。 - 【請求項４】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、前
記光送信機及び前記光受信機が平行四辺形体を有していることを特徴とする光フ
ァイバ回転継手。 - 【請求項５】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、前
記第１の複数の光ファイバ（84, 86, 94, 96）の各々が、当該光ファイバの一端
で前記光送信機の対応する１つに結合されると共に、当該光ファイバの反対側の
端部で光源（80, 90）に結合されることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項６】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、各
々が一端において前記光受信機の対応する１つに結合され、反対の端部で信号合
成器に結合されるような複数の光ファイバ（140, 142, 144, 146, 148, 150, 15
2, 154, 156, 158, 160, 162）を更に有していることを特徴とする光ファイバ回
転継手。 - 【請求項７】 請求項６に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、レ
ンズ（182）と、スリット（184）と、フォトダイオード（186）とを有し、前記 レンズ（182）は前記信号合成器（180）から光信号を受信すると共に、該光信号
を前記フォトダイオードにより受信されるように前記スリットを介して該フォト
ダイオードに収束させることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項８】 請求項６に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、前
記複数の光ファイバ（140, 142, 144, 146, 148, 150, 152, 154, 156, 158, 16
0, 162）の各々が略同一の長さを有していることを特徴とする光ファイバ回転継
手。 - 【請求項９】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手において、前記導波器
が反射部と低レベル信号領域とに区画されていることを特徴とする光ファイバ回
転継手。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、
複数の光受信プリズムが第１の角度で角度的に離隔され、前記非反射部が前記第
１の角度より大きな角度にわたり延在していることを特徴とする光ファイバ回転
継手。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記反射部（32, 38, 46, 54）と前記低レベル信号領域（34, 42, 50, 58）と
が同一の環状長さを有していることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項１２】 請求項１０に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記反射部（32, 38, 46, 54）と前記低レベル信号領域（34, 42, 50, 58）と
の各々が約４５度の角度にわたり延在していることを特徴とする光ファイバ回転
継手。 - 【請求項１３】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、
該継手（１４）が約４０インチの直径を有していることを特徴とする光ファイバ
回転継手。 - 【請求項１４】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、
前記光送信機が第１の垂直面上に位置され、前記光受信機が該第１の面から離隔
された第２の垂直面上に位置されることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項１５】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、
空気が前記複数の光送信機を前記導波器から分離させていることを特徴とする光
ファイバ回転継手。 - 【請求項１６】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、
前記複数の受信された信号を合成された光信号に合成する信号合成器（180）を 更に有していることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、各々が一端において前記光受信機（100〜122）の対応する１つに結合され、反
対の端部で前記信号合成器（180）に結合された複数の光ファイバ（140, 142, 1
44, 146, 148, 150, 152, 154, 156, 158, 160, 162）を更に有していることを 特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項１８】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、
前記第１の複数の光送信機（70, 72, 74, 76又は100, 102, 104, 106, 108, 110
, 112, 114, 116, 118, 120, 122）が光信号を異なる波長λ１及びλ２で放出す
ることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記光受信機により受信された前記光信号を合成する信号合成器（180）と、 該信号合成器から光信号λ１及びλ２を分離するダイクロイックフィルタとを更
に有していることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項２０】 請求項４に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、
前記平行四辺形体の各々が、前記固定子及び前記回転子の一方から径方向の内側
及び外側に延在していることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項２１】 導波器（２２）を含む固定子（１６）と、完全な３６０度
の回転を通して回転可能であると共に前記固定子（１６）と同心的である回転子
（１８）と、第１の周（２２）上に配置されると共に前記固定子（１６）及び前
記回転子（１８）の一方に接続され且つ各々が光信号を放出する第１の複数の光
送信機（70, 72, 74, 76又は100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 1
18, 120, 122）と、第２の周（２０）上に配置されると共に前記固定子（１６）
及び前記回転子（１８）の他方に接続された第２の複数の光受信機（70, 72, 74
, 76又は100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122）とを
含んでなる光ファイバ回転継手（１４）において、 前記導波器（２２）は、反射部と低レベル信号領域とに区画され、 前記光信号の各々は前記導波器（２２）内に接線方向に放出されると共に該導
波器（２２）に沿って短い弦状長さで反射され、各光信号が前記回転子（１８）
の前記完全な３６０度の回転を通して前記第２の複数の光受信機（70, 72, 74,
76又は100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122）のうち
の全てよりは少ないものにより受信されることを特徴とする光ファイバ回転継手
。 - 【請求項２２】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記第２の複数の光受信機が、前記第１の複数の光送信機よりも数が多いこと
を特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項２３】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記複数の光信号が前記第２の複数の光受信機の幾つかにより受信されるのを
防止する手段を更に有していることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項２４】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記複数の光送信機が周方向に等しくない間隔で離隔されていることを特徴と
する光ファイバ回転継手。 - 【請求項２５】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記光送信機及び前記光受信機がプリズムを有していることを特徴とする光フ
ァイバ回転継手。 - 【請求項２６】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、各々が、一端で前記光送信機の対応する１つに結合されると共に、反対側の端
部で光源に結合されるような複数の光ファイバ（84, 86, 94, 96）を更に有して
いることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項２７】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、各々が一端において前記光受信機（100〜122）の対応する１つに結合され、反
対の端部で信号合成器（180）に結合されるような複数の光ファイバ（140, 142,
144, 146, 148, 150, 152, 154, 156, 158, 160, 162）を更に有していること を特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項２８】 請求項２７に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、レンズ（182）と、スリット（184）と、フォトダイオード（186）とを更に有 し、前記レンズは前記信号合成器から光信号を受信すると共に、該光信号を前記
フォトダイオードにより受信されるように前記スリットを介して該フォトダイオ
ードに収束させることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項２９】 請求項２７に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記複数の光ファイバ（100〜122）の各々が略同一の長さを有していることを
特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項３０】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記光送信機が４個であり、前記光送信機のうちの２個は第１の光源からの光
信号を放出し、前記光送信機の他の２個は第２の光源からの光信号を放出するこ
とを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項３１】 請求項３０に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記第１の光源は第１のレーザ（８０）であり、前記第２の光源が第２のレー
ザ（９０）であることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項３２】 請求項３０に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記第１のレーザに結合された入力端子と前記光送信機の１つに各々が結合さ
れた２つの出力端子とを持つ第１の分離器と、前記第２のレーザに結合された入
力端子と前記光送信機の１つに各々が結合された２つの出力端子とを持つ第２の
分離器とを更に有していることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項３３】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、該継手が偏軸継手であることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項３４】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手において、前記導
波器が反射部と低レベル信号領域とに区画されていることを特徴とする光ファイ
バ回転継手。 - 【請求項３５】 請求項３４に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、複数の光受信プリズムが第１の角度で角度的に離隔され、前記非反射部が前記
第１の角度より大きな第２の角度にわたり延在していることを特徴とする光ファ
イバ回転継手。 - 【請求項３６】 請求項３５に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記反射部（32, 38, 46, 54）と前記低レベル信号領域とが同一の環状長さを
有していることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項３７】 請求項３５に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記反射部（32, 38, 46, 54）と前記低レベル信号領域（34, 42, 50, 58）と
の各々が約４５度の角度にわたり延在していることを特徴とする光ファイバ回転
継手。 - 【請求項３８】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、該継手が約４０インチの直径を有していることを特徴とする光ファイバ回転継
手。 - 【請求項３９】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記光送信機（70, 72, 74, 76又は100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114
, 116, 118, 120, 122）が第１の垂直面上に位置され、前記光受信機が該第１の
面から離隔された第２の垂直面上に位置されることを特徴とする光ファイバ回転
継手。 - 【請求項４０】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、空気が前記複数の光送信機（70, 72, 74, 76又は100, 102, 104, 106, 108, 1
10, 112, 114, 116, 118, 120, 122）を前記導波器（２２）から分離させている
ことを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項４１】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記複数の受信された信号を合成された光信号に合成する信号合成器（180） を更に有していることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項４２】 請求項４１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、各々が一端において前記光受信機（70, 72, 74, 76又は100, 102, 104, 106,
108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122）の対応する１つに結合され、反対の
端部で前記信号合成器（180）に結合された複数の光ファイバ（140, 142, 144,
146, 148, 150, 152, 154, 156, 158, 160, 162）を更に有していることを特徴 とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項４３】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記第１の複数の光送信機が光信号を異なる波長λ１及びλ２で放出すること
を特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項４４】 請求項４３に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記光受信機（70, 72, 74, 76又は100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114
, 116, 118, 120, 122）により受信された前記光信号を合成する信号合成器（18
0）と、該信号合成器（180）から光信号λ１及びλ２を分離するダイクロイック
フィルタとを更に有していることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項４５】 導波器（２２）を含む固定子（１６）と、完全な３６０度
の回転を通して回転可能であると共に前記固定子と同心的である回転子（１８）
と、第１の周（２２）上に配置されると共に前記固定子（１６）及び前記回転子
（１８）の一方に接続され且つ各々が光信号を放出する第１の複数の光送信機（
70, 72, 74, 76又は100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120,
122）と、第２の周（２２）上に配置されると共に前記固定子（１６）及び前記
回転子（１８）の他方に接続された第２の複数の光受信機（70, 72, 74, 76又は
100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122）とを含んでな
り、前記第２の複数の光受信機（70, 72, 74, 76又は100, 102, 104, 106, 108,
110, 112, 114, 116, 118, 120, 122）が前記第１の複数の光送信機より数が多
いような光ファイバ回転継手（１４）において、 前記導波器（２２）は、反射部と低レベル信号領域とに区画され、 前記光信号の各々は前記導波器（２２）内に接線方向に放出されると共に該導
波器（２２）に沿って短い弦状長さで反射され、各光信号が前記第２の複数の光
受信機（70, 72, 74, 76又は100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 1
18, 120, 122）のうちの少なくとも１つにより受信されることを特徴とする光フ
ァイバ回転継手。 - 【請求項４６】 導波器（208）を含む固定子（202）と、完全な３６０度の
回転を通して回転可能であると共に前記固定子（202）と同心的である回転子（2
04）と、前記固定子（202）上に配置されると共に各々が２以上の第１光信号を 放出する第１の複数の光送信機（280、282、284、286）と、前記回転子上に配置
された第２の複数の光受信機と、前記回転子（204）上に配置されると共に各々 が２以上の第２光信号を放出する第３の複数の光送信機（480、482、484、486）
と、前記固定子上に配置された第４の複数の光受信機（300〜322）とを含んでな
る光ファイバ回転継手（200）において、 前記導波器（208）は、反射部（220, 224, 228, 232）と低レベル信号領域（2
26, 234, 242, 250）とに区画され、 前記第１光信号の各々は前記導波器（208）内に接線方向に放出されると共に 該導波器（208）に沿って短い弦状長さで反射され、前記第１光信号の各々が前 記回転子の前記完全な３６０度の回転を通して前記第２の複数の光受信機のうち
の全てよりは少ないものにより受信され、 前記第２光信号の各々は前記導波器（208）内に接線方向に放出され、前記第 ２光信号の各々が前記回転子（204）の前記完全な３６０度の回転を通して前記 第４の複数の光受信機（330〜322）のうちの全てよりは少ないものにより受信さ
れることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項４７】 請求項４６に記載の光ファイバ回転継手（200）において 、前記第１光信号と前記第２光信号とが反対の周方向に放出されることを特徴と
する光ファイバ回転継手。 - 【請求項４８】 請求項４６に記載の光ファイバ回転継手（200）において 、前記第２の複数の光受信機は、前記第１の複数の光送信機（280、282、284、2
86）より数が多いことを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項４９】 請求項４６に記載の光ファイバ回転継手（200）において 、前記第４の複数の光受信機（300〜322）が、前記第３の複数の光送信機（480 、482、484、486）より数が多いことを特徴とする光ファイバ回転継手。
- 【請求項５０】 請求項４６に記載の光ファイバ回転継手（200）において 、前記複数の第１光信号が前記第２の複数の光受信機の幾つかにより受信される
のを防止する手段（226, 234, 242, 250）を更に有していることを特徴とする光
ファイバ回転継手。 - 【請求項５１】 請求項４６に記載の光ファイバ回転継手（200）において 、前記第１光信号が波長λ１及びλ２で放出され、前記第２光信号が波長λ１及
びλ２で放出されることを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項５２】 請求項５１に記載の光ファイバ回転継手（200）において 、前記光受信機（300〜322）により受信される前記第１及び第２光信号の一方を
合成する少なくとも１つの信号合成器と、該信号合成器から光信号λ１及びλ２ を分離するダイクロイックフィルタとを更に有していることを特徴とする光ファ
イバ回転継手。 - 【請求項５３】 反射部（220, 224, 228, 232）と低レベル信号領域（226,
234, 242, 250）とに区画され導波器（208）を含む固定子（202）と、 完全な３６０度の回転を通して回転可能であると共に前記固定子（202）と同 心的である回転子（204）と、 前記固定子（202）上に配置されると共に、各々が光信号を放出する第１の複 数の光送信機（280、282、284、286）と、 前記回転子（204）上に配置されると共に、前記第１の複数の光送信機（280、
282、284、286）より数が多い第２の複数の光受信機（300〜322）と、 前記回転子（204）上に配置されると共に、各々が光信号を放出する第３の複 数の光送信機（280、282、284、286）と、 前記固定子（202）上に配置されると共に、前記第３の複数の光送信機（280、
282、284、286）より数の多い第４の複数の光受信機（300〜322）と、 を有し、 前記第１の複数の光信号の各々は、前記導波器（208）内に接線方向に放出さ れると共に該導波器に沿って短い弦状経路で反射され、且つ、前記第２の複数の
光受信機（300〜322）のうちの全てよりは少ないものにより受信され、 前記第３の複数の光信号の各々は、前記導波器（208）内に接線方向に放出さ れると共に該導波器（208）に沿って短い弦状経路で反射され、且つ、前記第４ の複数の光受信機（330〜322）のうちの全てよりは少ないものにより受信される
ことを特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項５４】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、
前記光信号が少なくとも１００メガビット／秒のデータレートを伝送することを
特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項５５】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記光信号が少なくとも１００メガビット／秒のデータレートを伝送すること
を特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項５６】 請求項４５に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記光信号が少なくとも１００メガビット／秒のデータレートを伝送すること
を特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項５７】 請求項４６に記載の光ファイバ回転継手（200）において 、前記光信号が少なくとも１００メガビット／秒のデータレートを伝送すること
を特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項５８】 請求項５３に記載の光ファイバ回転継手（200）において 、前記光信号が少なくとも１００メガビット／秒のデータレートを伝送すること
を特徴とする光ファイバ回転継手。 - 【請求項５９】 請求項１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において、
前記複数の光送信機の各々が同一の光信号を放出することを特徴とする光ファイ
バ回転継手。 - 【請求項６０】 請求項２１に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記複数の光送信機の各々が同一の光信号を放出することを特徴とする光ファ
イバ回転継手。 - 【請求項６１】 請求項４５に記載の光ファイバ回転継手（１４）において
、前記複数の光送信機の各々が同一の光信号を放出することを特徴とする光ファ
イバ回転継手。 - 【請求項６２】 請求項４６に記載の光ファイバ回転継手（200）において 、前記複数の光送信機の各々が同一の光信号を放出することを特徴とする光ファ
イバ回転継手。 - 【請求項６３】 請求項５３に記載の光ファイバ回転継手（200）において 、前記複数の光送信機の各々が同一の光信号を放出することを特徴とする光ファ
イバ回転継手。
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