JP3490971B2 - 光ファイバ回転継手 - Google Patents

光ファイバ回転継手

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    • 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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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】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。
【０００２】
【背景技術】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（of
f-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。
【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、１０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、１
００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。
【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１００Ｍ
b/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。
【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。
【０００９】
【発明の開示】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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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３６
０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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【００２３】
【発明を実施するための最良の形態】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。
【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、５８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３
６、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；３
８、４２；４２、４６；４６、５０；５０、５４；５
４、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９０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７
０は６時の位置にあり、プリズム７２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７６’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７２”、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９
０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、1
14、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’、10
8’、110’、112’、114’、116’、118’、120’及び1
22’を有している。光受信面100”、102”、104”、10
6”、108”、110”、112”、114”、116”、118”、12
0”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”、1
10”、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、４６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、160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、10
8、110、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。
【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、８
６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、４６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１８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、７
２、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、３
８、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、10
0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３ｍ
Ｖ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、14
0及び158を各々介して信号加算器180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４
５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１
８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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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204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１
２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。
【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’、3
06’、308’、310’、312’、314’、316’、318’、32
0’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、36
6、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、310、312、314、31
6、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’、48
2’、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。
【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、51
8、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’、5
14’、516’、518’、520’及び522’を有している。光
受信面500”、502”、504”、506”、508”、510”、51
2”、514”、516”、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”、5
02”、504”、506”、508”、510”、512”、514”、51
6”、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、570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、50
8、510、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5
86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2
99に各々分割する。次いで、各信号は各プリズム284、2
80、286、282により、導波器208の各反射区域228、22
0、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49
8、499に各々分割する。次いで、各信号は各プリズム48
4、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300、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。
【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58
0’が使用されている。光ファイバケーブル350ないし37
2からスター結合器380’に伝送された光信号は、凹面鏡
382’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。
【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。
【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
λ１、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λ
１、λ２は、光源620、622から放出されるλ１、λ２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65
2、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。
【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818は、円形の外周82
0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、83
6、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832、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、846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84
8、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；83
8、840；840、842；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。
【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782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876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87
0’、870”、870’”、870””を有している。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’”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87
0”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89
0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、9
10、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’、90
8’、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9
00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。
【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。
【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8
92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、89
4、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87
0、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、87
2、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１２５Ｍb/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２
４７.５°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。
【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。
【００６８】次いで、各光信号はファイバ958、962、95
4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。
【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。ＣＡＴ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。 ［図面の簡単な説明］
【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。
【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λ１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。
【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。
【符号の説明】
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 (72)発明者 ノリス アール ルイス アメリカ合衆国 24073 ヴァージニア 州 クリスチャンバーグ、 タワー ロ ード 805番地 (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 (56)参考文献 特開 昭57−138229（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−221532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−152136（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−40002（ＪＰ，Ｂ１) 特許2658400（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許5134639（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/36

Claims (63)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導波器（２２）をその内周上に含む固定
    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、前記導波器（２２）の第１の周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, 11
    0, 112, 114, 116, 118, 120, 122）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、前記回転子（１８）の第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, 10
    8, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122）と、前記第１
    の周と同心の前記第２の周と、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, 15
    8, 160, 162）とを含んでなる光ファイバ回転継手（１
    ４）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, 1
    12, 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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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, 14
    6, 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。
  7. 【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（1
    82）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。
  8. 【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, 160, 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。
  9. 【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。
  10. 【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。
  11. 【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。
  12. 【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。
  13. 【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。
  14. 【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。
  15. 【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。
  16. 【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。
  17. 【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, 144, 146, 148, 150, 152, 154, 156, 15
    8, 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。
  18. 【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, 7
    2, 74, 76又は100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 11
    4, 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。
  19. 【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。
  20. 【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。
  21. 【請求項２１】 導波器（２２）をその内周上に含む固
    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、前記導波器（２２）の第１の周上に配置
    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、
    前記回転子の第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、前記第１の周と同心の前記第２の周とを含ん
    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, 1
    12, 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。
  22. 【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。
  23. 【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。
  24. 【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。
  25. 【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。
  26. 【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。
  27. 【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, 15
    8, 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。
  28. 【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（18
    4）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。
  29. 【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（100〜12
    2）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。
  30. 【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。
  31. 【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（９
    ０）であることを特徴とする光ファイバ回転継手。
  32. 【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。
  33. 【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。
  34. 【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。
  35. 【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。
  36. 【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。
  37. 【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。
  38. 【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。
  39. 【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, 11
    8, 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。
  40. 【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, 110, 112, 1
    14, 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。
  41. 【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。
  42. 【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, 1
    12, 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, 1
    52, 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。
  43. 【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。
  44. 【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, 11
    8, 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（180）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。
  45. 【請求項４５】 導波器（２２）をその内周上に含む固
    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（１
    ８）と、前記導波器（２２）の第１の周上に配置される
    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, 10
    8, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122）と、前記回転
    子（１８）の第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、前記第１の周と同心の前記第２の周と、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, 11
    8, 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、各光信号が前記回転子（１８）の完全な
    ３６０度の回転を通して前記第２の複数の光受信機（7
    0, 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。
  46. 【請求項４６】 導波器（208）をその内周上に含む固
    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（300〜32
    2）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（226, 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（20
    4）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。
  47. 【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。
  48. 【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、286）より数
    が多いことを特徴とする光ファイバ回転継手。
  49. 【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。
  50. 【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。
  51. 【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λ
    ２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。
  52. 【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。
  53. 【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）をその内周上に含む固定子（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、2
    86）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、2
    86）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。
  54. 【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。
  55. 【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。
  56. 【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。
  57. 【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。
  58. 【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。
  59. 【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。
  60. 【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。
  61. 【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。
  62. 【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。
  63. 【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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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6246810B1 (en) 1998-06-16 2001-06-12 Electro-Tec Corp. Method and apparatus for controlling time delay in optical slip rings
US7286768B2 (en) * 1998-09-02 2007-10-23 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Device for optical signal transmission
US6453088B1 (en) * 2000-07-31 2002-09-17 Litton Systems, Inc. Segmented waveguide for large diameter fiber optic rotary joint
US6385367B1 (en) * 2000-07-31 2002-05-07 Northrop Grumman Corporation Parallel data transmission through segmented waveguides of large diameter
DE10256634B4 (de) * 2002-02-15 2005-03-24 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Optischer Drehübertrager mit freiem Innendurchmesser
US7010191B2 (en) * 2002-02-15 2006-03-07 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Optical rotating data transmission device having an unobstructed inner diameter
DE102004037684B4 (de) * 2004-08-02 2006-09-21 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Vorrichtungen zur optischen Drehübertragung mit freiem Innendurchmesser
US6907161B2 (en) * 2002-11-05 2005-06-14 Moog Components Group Inc. Fiber optic rotary joint
DE10302435B3 (de) * 2003-01-21 2004-07-01 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Optischer Gigabit-Drehübertrager mit freiem Innendurchmesser
DE10336925B4 (de) * 2003-08-07 2006-01-26 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Optischer Drehübertrager mit Koppelschlitten
US6980714B2 (en) * 2003-09-26 2005-12-27 Moog Components Group Inc. Fiber optic rotary joint and associated reflector assembly
JP2006108337A (ja) * 2004-10-05 2006-04-20 Chubu Nippon Maruco Kk 非接触コネクタ
DE102005010845A1 (de) 2004-12-15 2006-07-06 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Optischer Drehübertrager mit aktiver Terminierung
US7149382B2 (en) * 2004-12-15 2006-12-12 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Optical rotary data transmission device with active termination
EP2013646B1 (en) * 2006-04-28 2013-06-26 Moog Inc. Optical rotary joints
DE102006054052B4 (de) * 2006-11-16 2018-11-29 Siemens Aktiengesellschaft Drehübertrager
US7848478B1 (en) * 2007-05-04 2010-12-07 General Electric Company System for optical communication between stationary and non-stationary parts and method of making same
EP2109235B1 (de) 2008-04-09 2013-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Drehübertrager
CA2780481C (en) 2009-12-03 2016-10-25 Moog Inc. Fiber optic rotary joints, methods practiced thereby, and fiber optic devices
US8731348B2 (en) * 2010-02-23 2014-05-20 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Capacitive rotary joint for optical signals
CN101888270B (zh) * 2010-06-29 2013-01-30 北京航星机器制造公司 用于滑环的光纤数据传输系统
CN101873173B (zh) * 2010-06-29 2013-01-16 北京航星机器制造公司 一种旋转体与固定体之间的高速光学数据传输系统
CN101873174B (zh) * 2010-06-29 2013-03-13 北京航星机器制造公司 一种旋转体与固定体之间的高速激光数据传输系统
CN101888271B (zh) * 2010-07-15 2013-01-16 北京航星机器制造公司 一种旋转体与固定体之间的光学数据传输系统
US9122017B2 (en) 2013-05-16 2015-09-01 Raytheon Company Optical interconnect for rolling slip rings
US10564357B2 (en) 2013-07-30 2020-02-18 The Boeing Company Plastic optical fiber bus network using tapered mixing rods
US11300730B2 (en) * 2013-07-30 2022-04-12 The Boeing Company Plastic and glass optical fiber bus network having plural line replaceable units transmitting to a mixing rod
US10326561B2 (en) 2015-06-24 2019-06-18 Toshiba Medical Systems Corporation Mirror-ring assembly for bi-directional optical communication between a rotor and a stator
US10054746B2 (en) 2015-11-20 2018-08-21 Raytheon Company Rotary optical communication joint
US9778419B1 (en) 2016-06-23 2017-10-03 The Boeing Company Fiber optical system with fiber end face area relationships
CA3031216C (en) * 2016-07-25 2023-12-12 National Oilwell Varco Denmark I/S Detecting parameter in flexible pipe system comprising a turret
US9927579B1 (en) * 2016-09-28 2018-03-27 Princetel, Inc. De-rotating mechanism for off-axis fiber optic rotary joint
DE102016012272A1 (de) 2016-10-14 2018-04-19 Technische Universität München Optische Messung von Kräften und Drehmomenten in Getrieben und Motoren mittels Fabry-Perot-Kavität
DE102017204573A1 (de) 2017-03-20 2018-09-20 Robert Bosch Gmbh Optische Schnittstelle
US11237336B2 (en) * 2020-04-29 2022-02-01 Northrop Grumman Systems Corporation Hollow shaft optical rotary joint
US11921326B2 (en) 2021-04-06 2024-03-05 Sanmina Corporation Open-axis optical rotary joint

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5134639A (en) 1989-07-03 1992-07-28 Elscint, Ltd. Optical communication link
JP2658400B2 (ja) 1989-06-29 1997-09-30 日立電線株式会社 中空光ロータリジョイント

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2441359A1 (de) * 1974-08-29 1976-03-11 Licentia Gmbh Anordnung zur kontaktlosen signaluebertragung zwischen relativ zueinander bewegten teilen
US4027945A (en) * 1976-03-04 1977-06-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Optical sliprings
JPS57138228A (en) * 1981-02-20 1982-08-26 Mitsubishi Electric Corp Optical slip ring
DE3205065A1 (de) * 1982-02-12 1983-08-18 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Vorrichtung zum uebertragen von signalen zwischen zwei relativ zueinander drehbaren teilen
US4525025A (en) * 1983-03-21 1985-06-25 Litton Systems Inc. Fiber optic rotary joint using a reflective surface and tangentially mounted rotor and stator optical fibers
DE3400361A1 (de) * 1984-01-07 1985-07-18 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Anordnung zur datenuebertragung zwischen zwei relativ zueinander drehbaren teilen
US4643521A (en) * 1984-07-05 1987-02-17 At&T Company Plural-channel optical rotary joint
DE3538035A1 (de) * 1985-10-25 1987-04-30 Siemens Ag Rotierende datenuebertragungsvorrichtung
DE4435928A1 (de) * 1993-10-07 1995-04-20 Hitachi Ltd Optische Sende- und Empfangsbaugruppe und optisches Kommunikationssystem, welches diese verwendet
US5991478A (en) * 1997-10-02 1999-11-23 Litton Systems, Incorporated Fiber optic rotary joint

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2658400B2 (ja) 1989-06-29 1997-09-30 日立電線株式会社 中空光ロータリジョイント
US5134639A (en) 1989-07-03 1992-07-28 Elscint, Ltd. Optical communication link

Also Published As

Publication number Publication date
US6104849A (en) 2000-08-15
WO1999018463A1 (en) 1999-04-15
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