NL8400589A - Rotating coupler for optical fibres - maintains optical connection between two static fibres and two mounted on rotating assembly - Google Patents
Rotating coupler for optical fibres - maintains optical connection between two static fibres and two mounted on rotating assembly Download PDFInfo
- Publication number
- NL8400589A NL8400589A NL8400589A NL8400589A NL8400589A NL 8400589 A NL8400589 A NL 8400589A NL 8400589 A NL8400589 A NL 8400589A NL 8400589 A NL8400589 A NL 8400589A NL 8400589 A NL8400589 A NL 8400589A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- axis
- rotation
- plate
- plates
- connections
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
-
- G—PHYSICS
- 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
- G02B6/26—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
- G02B6/2817—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 reflective elements to split or combine optical signals
Abstract
Description
X- * NO 32254 1X- * NO 32254 1
Inrichting voor het koppelen van optische vezelsOptical fiber coupling device
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het koppelen ' van elk van een aantal eerste optische vezels met een overeenkomstige vezel van eenzelfde aantal tweede optische vezels, waarbij het geheel van de eerste vezels kan roteren om een rotatieas ten opzichte van het 5 geheel van de tweede vezels, welke inrichting is voorzien van eerste aansluitingen voor de eerste vezels en tweede aansluitingen voor de tweede vezels·The invention relates to a device for coupling each of a number of first optical fibers with a corresponding fiber of the same number of second optical fibers, wherein the whole of the first fibers can rotate about an axis of rotation with respect to the whole of the second fibers, which device is provided with first connections for the first fibers and second connections for the second fibers
Er zijn reeds vele inrichtingen bekend voor hét koppelen van twee reeksen van optische vezels op een zodanige manier, dat de gekoppelde 10 reeksen vrij ten opzichte van elkaar kunnen roteren» Deze bekende inrichtingen kunnen in een aantal groepen worden verdeeld.Many devices are already known for coupling two series of optical fibers in such a way that the coupled series can rotate freely relative to each other. These known devices can be divided into a number of groups.
De eerste groep omvat inrichtingen geschikt voor het koppelen van . een aantal vezels met een overeenkomstig aantal vezels, waarbij tussen de uiteinden van de stilstaande vezels en die van de roterende vezels 15 een tussenstuk is aangebracht dat om dezelfde as roteert als de roterende vezels, maar met de halve rotatiesnelheid· Dit tussenstuk kan een tweezijdige spiegel bevatten (Europees octrooischrift 0029046), of een Dove- of Péchan-prisma (Amerikaans octrooischrift 4.109.998), of een groot aantal niet radiaal lopende optische vezels (Europese octrooiaan-20 vrage 0065351). Al deze inrichtingen hebben het bezwaar dat de rotatie-assen van de roterende vezels en van het tussenstuk zeer nauwkeurig ge-aligneerd dienen te zijn en dat er weinig speling in de tandradover-brenging mag zijn. De met de tweezijdige spiegel uitgeruste inrichting heeft bovendien het nadeel dat de koppeling niet continu is, d.w.z. dat 25 bij bepaalde standen van de roterende vezels ten opzichte van de stilstaande de koppeling is verbroken.The first group includes devices suitable for coupling. a number of fibers with a corresponding number of fibers, an intermediate piece rotating between the ends of the stationary fibers and that of the rotating fibers 15 rotating about the same axis as the rotating fibers, but at half the speed of rotation · This intermediate piece can be a two-sided mirror (European patent 0029046), or a Dove or Péchan prism (US patent 4,109,998), or a large number of non-radially running optical fibers (European patent application 0065351). All these devices have the drawback that the rotational axes of the rotating fibers and of the spacer must be very accurately aligned and that there must be little play in the gear transmission. The device equipped with the two-sided mirror also has the drawback that the coupling is not continuous, that is to say that the coupling is broken at certain positions of the rotating fibers relative to the stationary one.
De tweede groep koppelinrichtingen kan worden aangeduid als die van de optische sleepringen. Het licht van elke stilstaande optische vezel worden hierbij geleid naar een ringvormig orgaan dat dat licht in 30 de vorm van een ring uitstraalt. De ringen kunnen in één vlak liggen én concentrisch zijn, of coaxiaal zijn opgesteld. In alle gevallen ligt het middelpunt van elke ring op de rotatieas van de roterende vezels.The second group of coupling devices can be referred to as that of the optical slip rings. The light from each stationary optical fiber is hereby guided to an annular member which emits that light in the form of a ring. The rings can lie in one plane and be concentric or arranged coaxially. In all cases, the center of each ring lies on the axis of rotation of the rotating fibers.
Met elke roterende vezel is een aftastorgaan verbonden dat een stilstaand ringvormig orgaan optisch aftast. Het ringvormige orgaan kan 35 zijn een opgerolde optische vezel waarvan de mantel over de gehele lengte een onderbreking vertoont waardoor de vezel zijwaarts licht uitstraalt (Amerikaans octrooischrift 4.277.134 en Duits "Offenlegungs-schrift" 27.32.806), of een in een krans opgesteld aantal optische 8400589 2 vezels waarvan de uiteinden In één vlak liggen. (Nederlandse octrooiaanvrage 75.13577). De tot deze groep behorende inrichtingen hebben het nadeel dat de koppeling met grote verliezen gepaard gaat, doordat slechts een klein deel van het in de vorm van een ring uitgezonden 5 licht te bestemder plaatse, d.w.z. door het aftastorgaan, wordt opgevangen.A sensing means is optically connected to each rotating fiber which senses a stationary annular means. The annular member may be a coiled optical fiber whose sheath exhibits an interruption along its entire length causing the fiber to radiate sideways light (U.S. Patent 4,277,134 and German Offenlegungs 27,32,806), or a wreath arranged number of optical 8400589 2 fibers, the ends of which lie in one plane. (Dutch patent application 75.13577). The devices belonging to this group have the drawback that the coupling is associated with large losses, because only a small part of the light emitted in the form of a ring is received at the designated location, i.e. by the sensor.
Een zeer speciale constructie is beschreven in het Amerikaanse oc-trooischrift 4.178.515. Bij deze constructie eindigen de stilstaande vezels alle op de rotatieas, maar op verschillende punten van deze as. 10 Om de rotatieas is voorts een ringvormige positieve lens opgesteld, waarvan, de optische as met de rotatieas samenvalt* Deze lens focusseert het licht afkomstig van het uiteinde van elke stilstaande vezel op een punt van de rotatieas gelegen in het met de roterende vezels verbonden deel van de constructie. In deze beeldpunten zijn de uiteinden van de 15 roterende vezels aangebracht. Ook bij deze inrichting zijn de verliezen aanzienlijk, omdat slechts een klein deel van het door de stilstaande vezels uitgestraald licht op de lensring valt en in de roterende vezels wordt ingekoppeld. Bij sommige van deze bekende inrichtingen worden deze verliezen gecompenseerd door elektronische versterkers, hetgeen 20 echter een extra complicatie vormt.A very special construction is described in U.S. Patent 4,178,515. In this construction, the stationary fibers all end on the axis of rotation, but at different points of this axis. An annular positive lens is further arranged about the axis of rotation, the optical axis of which coincides with the axis of rotation. * This lens focuses the light coming from the end of each stationary fiber at a point of the axis of rotation located in the part connected to the rotating fibers. of the construction. The ends of the rotating fibers are arranged in these pixels. The losses are also considerable with this device because only a small part of the light emitted by the stationary fibers falls on the lens ring and is coupled into the rotating fibers. In some of these known devices, these losses are compensated by electronic amplifiers, which, however, is an additional complication.
Tenslotte is van belang het Amerikaanse octrooischrift 3.922.063, dat een scheepslier beschrijft voor het opwinden van een kabel waarin zich één optische vezel bevindt. Bij het aan de liertrommel bevestigde uiteinde van de kabel is de optische vezel gekoppeld met een cirkelvor-25 mig venster, waarvan het middelpunt ligt op het verlengde van de rotatieas van de liertrommel. Tegenover dit met de trommel meedraaiende venster is een tweede venster vast opgesteld. De uit de roterende optische vezel van de kabel komende lichtsignalen gaan, samenvallende met de rotatieas, van het roterende naar het stilstaande venster en van 30 daar naar een met dit laatstgenoemde venster gekoppelde stilstaande optische vezel. Bij deze bekende inrichting zijn, bij een geschikte keuze van de afstand tussen de vensters, zowel de toleranties als de licht-verliezen betrekkelijk gering. De verliezen kunnen bovendien nog verder worden verkleind door de ruimte tussen de beide vensters op te vullen 35 met een transparante vloeistof waarvan de brekingsindex die van het materiaal van de vensters zo dicht mogelijk benadert. Het nadeel van deze inrichting is, dat zij slechts koppeling van twee vezels, of van één kanaal, mogelijk maakt.Finally, of interest is US patent 3,922,063, which describes a ship's winch for winding a cable containing one optical fiber. At the end of the cable attached to the winch drum, the optical fiber is coupled to a circular window centered on the extension of the axis of rotation of the winch drum. A second window is permanently arranged opposite this window, which rotates with the drum. The light signals coming from the rotating optical fiber of the cable coincide with the axis of rotation from the rotating to the stationary window and from there to a stationary optical fiber coupled to the latter window. With a suitable choice of the distance between the windows, in this known device, both the tolerances and the light losses are relatively small. In addition, the losses can be further reduced by filling the space between the two windows with a transparent liquid whose refractive index is as close as possible to that of the material of the windows. The drawback of this device is that it only allows coupling of two fibers, or of one channel.
Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een 40 koppelinrichting die niet, of althans in slechts geringe mate de 8400589 ψ 5 ~ 3 nadelen van de hiervoor beschreven bekende Inrichtingen bezit.The object of the present invention is to provide a coupling device which does not, or at least only to a small extent, have the disadvantages of the above-described known Devices.
De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat het mogelijk is meer dan één paar optische vezels te koppelen via meer dan één met de rota-tieas samenvallende lichtweg, welke lichtwegen, gezien in de richting 5 van de rotatieas, achter elkaar liggen, door de voor het vormen van de diverse lichtwegen benodigde spiegels aan te brengen op transparante schijven.The invention is based on the insight that it is possible to couple more than one pair of optical fibers via more than one light path coinciding with the axis of rotation, which light paths lie one behind the other, viewed in the direction of the axis of rotation, through the applying the mirrors required to form the various mirrors onto transparent discs.
Het doel van de uitvinding wordt derhalve bereikt met een koppel-inrichtlng van de in de aanhef aangegeven soort, welke koppelinrichting 10 volgens de uitvinding hierdoor is gekenmerkt, dat de inrichting een aantal transparante platen omvat die zodanig evenwijdig aan elkaar en loodrecht op de rotatieas zijn opgesteld, dat om de ander een plaat onbeweeglijk is verbonden met de eerste aansluitingen en een plaat onbeweeglijk is verbonden met de tweede aanslui-15 tingen en dat elke eerste aansluiting via een lichtweg is verbonden met de overeenkomstige tweede aansluiting, welke lichtweg vanaf de eerste aansluiting op een plaats buiten de rotatieas een onbeweeglijk met de eerste aansluitingen verbonden plaat binnentreedt, deze plaat samenvallende 20 met de rotatieas lopend verlaat en een aangrenzende, met de tweede aansluitingen onbeweeglijk verbonden plaat binnentreedt, deze plaat op een plaats buiten de rotatieas verlaat en eindigt bij de overeenkomstige tweede aansluiting.The object of the invention is therefore achieved with a coupling device of the type indicated in the preamble, which coupling device 10 according to the invention is characterized in that the device comprises a number of transparent plates which are so parallel to each other and perpendicular to the axis of rotation arranged that every other plate is immovably connected to the first connections and a plate is immovably connected to the second connections and each first connection is connected via a light path to the corresponding second connection, which light path from the first connection enters a plate immovably connected to the first connections at a location outside the rotation axis, leaves this plate coincident with the rotation axis and enters an adjacent plate immovably connected to the second connections, leaves this plate at a location outside the rotation axis and ends at the corresponding second connection.
Onder spiegel wordt hier verstaan een spiegelend oppervlak, bv.A mirror is here understood to mean a reflective surface, e.g.
25 een oppervlak van een vlakke metalen plaat of een - eventueel met een reflecterende substantie bekleed - grensvlak van een glazen prisma. Een aan twee zijden reflecterende plaat vormt derhalve twee spiegels.25 a surface of a flat metal plate or - optionally coated with a reflective substance - interface of a glass prism. A plate reflecting on two sides therefore forms two mirrors.
Met de term licht wordt niet alleen zichtbaar licht aangeduid, maar ook electromagnetische straling gelegen buiten het zichtbare deel 30 van het spectrum.The term light refers to not only visible light, but also electromagnetic radiation located outside the visible part of the spectrum.
Met rotatieas wordt aangeduid de lijn waarom de roterende vezels kunnen draaien en de verlengden van deze lijn. De rotatieas is dus meestal niet tevens een spil, d.w.z. een materieel voorwerp.The axis of rotation denotes the line around which the rotating fibers can rotate and the extensions of this line. The axis of rotation is therefore usually not also a pivot, i.e. a material object.
Bij de inrichting volgens de uitvinding wordt gewoonlijk elke 35 lichtweg gevormd door een aantal spiegels waarvan er een is opgesteld in de ene plaat waar de lichtweg doorheen loopt ter plaatse van de rotatieas en een andere is opgesteld in de andere plaat waar de lichtweg doorheen loopt, eveneens ter plaatse van de rotatieas.In the device according to the invention, each light path is usually formed by a number of mirrors, one of which is arranged in one plate through which the light path passes at the location of the axis of rotation and another is arranged in the other plate through which the light path passes, also at the location of the axis of rotation.
Teneinde verstrooiing van licht te voorkomen, respectievelijk te 40 beperken, bevat bij voorkeur elke lichtweg nabij elk van de aanslui- 8400589 \ _In order to prevent or limit scattering of light, preferably each light path near each of the junctions contains 8400589
J· "ZJ · "Z
4 i tingen een lens voor het respectievelijk tot een evenwijdige bundel collimeren van het uit een aangesloten vezel tredende licht, of het fo-cusseren van het uit de lichtweg tredende licht op een uiteinde van een aangesloten vezel.4 a lens for collimating the light emerging from a connected fiber into a parallel beam, respectively, or focusing the light emerging from the light path onto one end of a connected fiber.
5 Bij een eerste voorkeursuitvoering van de uitvinding bedraagt het aantal platen tenminste het dubbele van het aantal eerste of tweede aansluitingen, doorloopt elke lichtweg een afzonderlijk paar platen en is elk van deze platen onder meer voorzien van een in de rotatieas aangebrachte spiegel.In a first preferred embodiment of the invention, the number of plates is at least double the number of first or second connections, each light path runs through a separate pair of plates and each of these plates is provided, inter alia, with a mirror arranged in the axis of rotation.
10 Bij een tweede voorkeursuitvoering van de uitvinding bedraagt het aantal platen tenminste één meer dan het aantal eerste of tweede aansluitingen, lopen door elke plaat - met uitzondering van een van de eindplaten - twee gescheiden lichtwegen die die plaat beide samenvallende met de rotaties, maar in tegengestelde richtingen binnentreden of 15 verlaten, en is elke plaat ter plaatse van de rotatieas voorzien van twee spiegels waarvan de spiegelende oppervlakken van elkaar zijn afgewend.In a second preferred embodiment of the invention, the number of plates is at least one more than the number of first or second connections, through each plate - with the exception of one of the end plates - two separate light paths, which plate both coincide with the rotations, but in enter or leave opposite directions, and each plate at the location of the axis of rotation is provided with two mirrors, the mirror surfaces of which are turned away from each other.
Bij voorkeur wordt de inrichting volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat deze bestaat uit een aantal evenwijdig aan elkaar 20 opgestelde eerste platen die star met elkaar en met een plaat met eerste aansluitingen zijn verbonden, dat tussen deze eerste platen schijfvormige tweede platen draaibaar ten opzichte van de eerste platen zijn aangebracht, welke tweede platen door middel van een vertanding aan de omtrek en door daarin grijpende, op een as buiten de platen 25 aangebrachte tandwielen zodanig met elkaar en met een buiten de platen opgestelde plaat met tweede aansluitingen zijn verbonden, dat zij als één geheel kunnen roteren ten opzichte van de eerste platen.The device according to the invention is preferably designed in such a way that it consists of a number of first plates arranged parallel to each other and which are rigidly connected to each other and to a plate with first connections, so that disc-shaped second plates can rotate between these first plates relative to the first plates are arranged, the second plates being connected to each other by means of a circumferential toothing and by gears mounted thereon, mounted on an axis outside the plates, in such a way that they have second connections arranged outside the plates, so that they rotate as a whole with respect to the first plates.
Bijzondere voordelen biedt een uitvoering waarbij minstens een lichtweg vanaf een eerste aansluiting door een aantal platen heen loopt 30 evenwijdig aan de rotatieas tot aan een spiegel aangebracht in een met de eerste aansluitingen vast verbonden eerste plaat en op dezelfde afstand van en in dezelfde richting ten opzichte van de rotatieas gelegen als de genoemde eerste aansluiting, van deze spiegel af door de desbetreffende eerste plaat loodrecht op de rotatieas loopt naar een in de 35 plaat ter plaatse van de rotatieas aangebrachte spiegel, van daar langs de rotatieas naar een eveneens ter plaatse van de rotatieas in een aangrenzende tweede plaat aangebrachte spiegel en vervolgens op overeenkomstige wijze naar de overeenkomende tweede aansluiting, en waarbij de plaatsen buiten de as waar de diverse lichtwegen een plaat binnentreden 40 resp. verlaten op verschillende radiale afstanden van de rotatieas zijn 84 0.0 5 8 9 t ' f ? 5 gelegen.Particular advantages are offered by an embodiment in which at least one light path from a first connection runs through a number of plates 30 parallel to the axis of rotation up to a mirror arranged in a first plate fixedly connected to the first connections and at the same distance from and in the same direction relative to located away from the axis of rotation as said first connection, from this mirror runs through the relevant first plate perpendicular to the axis of rotation to a mirror arranged in the plate at the location of the axis of rotation, from there along the axis of rotation to another also at the location of the axis of rotation. axis of rotation arranged in an adjacent second plate and then correspondingly to the corresponding second connection, and the places outside the axis where the various light paths enter a plate 40 resp. left at different radial distances from the axis of rotation are 84 0.0 5 8 9 t 'f? 5 located.
Ter voorkoming van ongewenste reflecties en derhalve ter beperking van lichtverliezen worden de platen bij voorkeur geheel ondergedompeld in een transparante vloeistof met een brekingsindex die althans hoofd-5 zakelijk overeenkomt met die van het materiaal van de platen. Deze vloeistof kan tevens als smeermiddel dienst doen.In order to prevent undesired reflections and therefore to limit light losses, the plates are preferably completely immersed in a transparent liquid with a refractive index that corresponds at least substantially to that of the material of the plates. This liquid can also serve as a lubricant.
De uitvinding zal nader worden verklaard aan de hand van de tekening, waarin:The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in which:
Fig. 1 een langsdoorsnede is door een eerste uitvoering van de uitvin-10 ding,Fig. 1 is a longitudinal section through a first embodiment of the invention,
Fig. 2 een dwarsdoorsnede is door de inrichting van figuur 1 langs de lijn II-II,Fig. 2 is a cross-section through the device of Figure 1 along the line II-II,
Fig. 3 een dwarsdoorsnede is door de inrichting van figuur 1 langs de lijn III-III, 15 Fig. 4 een langsdoorsnede is door een tweede uitvoering van de uitvinding, enFig. 3 is a cross section through the device of FIG. 1 taken along line III-III, FIG. 4 is a longitudinal section through a second embodiment of the invention, and
Fig. 5 een doorsnede is door een speciale uitvoering van een plaat te gebruiken bij de uitvoering van figuur 4.Fig. 5 is a section through the use of a special embodiment of a plate in the embodiment of FIG. 4.
Bij de in figuur 1 weergegeven inrichting worden lichtsignalen 20 toegevoerd door twee stilstaande optische vezels la, 1b die eindigen in de brandpunten van twee positieve lenzen 2a, 2b, die de uit de uiteinden van de vezels tredende divergente bundels omzetten in evenwijdige bundels. Deze evenwijdige bundels worden gereflecteerd door de respectievelijke spiegels 3a en 3b en 4a en 4b, die alle een hoek van 45° ma-25 ken met de rotatieas X en zijn aangebracht in glazen platen 12a, 12b, die onbeweeglijk zijn verbonden met de lenzen 2a, 2b en de vezels la, lb. De spiegels 4a, 4b zijn opgesteld in de rotatieas X. Zij weerkaatsen de van de spiegels 3a, 3b afkomstige bundels langs de rotatieas naar de respectievelijke spiegels 5a, 5b, die eveneens in de rotatieas 30 en onder een hoek van 45° daarmee zijn opgesteld en zijn aangebracht in glazen schijven 7a, 7b, die om de rotatieas X kunnen roteren en onbeweeglijk via de tandwielen 11 zijn verbonden met de roterende plaat 10.In the device shown in Figure 1, light signals 20 are supplied by two stationary optical fibers 1a, 1b terminating in the focal points of two positive lenses 2a, 2b, which convert the divergent beams emerging from the ends of the fibers into parallel beams. These parallel beams are reflected by the respective mirrors 3a and 3b and 4a and 4b, all of which are angled at 45 ° to the axis of rotation X and are mounted in glass plates 12a, 12b, which are rigidly connected to the lenses 2a , 2b and the fibers 1a, 1b. The mirrors 4a, 4b are arranged in the axis of rotation X. They reflect the beams from the mirrors 3a, 3b along the axis of rotation towards the respective mirrors 5a, 5b, which are also arranged in the axis of rotation 30 and at an angle of 45 ° therewith and are arranged in glass discs 7a, 7b, which can rotate about the axis of rotation X and are immovably connected via the gears 11 to the rotating plate 10.
Door de respectievelijke spiegels 6a en 6b worden de van de spiegels 5a, 5b afkomstige bundels evenwijdig aan de rotatieas X gericht op 35 de lenzen 8a, 8b, die deze lichtbundels focusseren op de uiteinden van de respectievelijke vezels 9a, 9b. In de beschreven inrichting zijn derhalve twee lichtwegen 4a, 5a en 4b, 5b die beide met de rotatieas samenvallen, en gezien in de richting van de as achter elkaar liggen.Through the respective mirrors 6a and 6b, the beams from the mirrors 5a, 5b are directed parallel to the axis of rotation X to the lenses 8a, 8b, which focus these light beams on the ends of the respective fibers 9a, 9b. Thus, in the described device, two light paths 4a, 5a and 4b, 5b, both of which coincide with the axis of rotation, are located one behind the other when viewed in the direction of the axis.
Om onderbreking van de lichtwegen door de spiegels te voorkomen is 40 het noodzakelijk dat de roterende spiegels 6a, 6b zich op een andere 8 4 0 0 5 8 g % 6 radiale afstanden van de rotatieas X bevinden dan de stilstaande spiegels 3a, 3b. Dit is aangegeven in de figuren 2 en 3. Volgens figuur 2 bevinden de stilstaande spiegels 3a, 3b zich op afstanden Ra, 5¾ van de rotatieas X. Volgens figuur 3 bevinden de draaiende spiegels 6a, 5 6b zich op afstanden ra, r^ van de rotatieas X. Voldaan moet worden aan de betrekkingen Ra^ra» Ra^rb> Rb Ara en Rb ^ rb *In order to avoid interruption of the light paths through the mirrors, it is necessary that the rotating mirrors 6a, 6b are located at a different radial distance from the axis of rotation X than the stationary mirrors 3a, 3b. This is indicated in Figures 2 and 3. According to Figure 2, the stationary mirrors 3a, 3b are at distances Ra, 5¾ from the axis of rotation X. According to Figure 3, the rotating mirrors 6a, 5 6b are at distances ra, r r from the axis of rotation X. The relations Ra ^ ra »Ra ^ rb> Rb Ara and Rb ^ rb * must be satisfied.
Verder is de verdeling van de bundels over de doorsneden I-I en II-II willekeurig , zoals blijkt uit de figuren 2 en 3.Furthermore, the distribution of the beams over sections I-I and II-II is arbitrary, as can be seen from Figures 2 and 3.
Door toevoeging van meer stilstaande en roterende schijven aan de 10 inrichting van figuur 1 is koppeling van een groter aantal vezels dan in de tekening weergegeven mogelijk. Als n stilstaande vezels met n roterende vezels moeten wórden gekoppeld, dan zijn hiervoor bij de uitvoering van figuur 1 n stilstaande en n roterende glasplaten nodig, d.w.z. in totaal 2 n platen.By adding more stationary and rotating discs to the device of figure 1, coupling of a larger number of fibers than shown in the drawing is possible. If n stationary fibers are to be coupled with n rotating fibers, then in the embodiment of figure 1 n stationary and n rotating glass plates are required, i.e. a total of 2 n plates.
15 Teneinde reflectieverliezen te voorkomen verdient het aanbeveling de glasplaten te voorzien van een anti-reflectiebekleding of ondergedompeld te houden in een transparante vloeistof met een brekingsindex hoofdzakelijk gelijk aan die van het glas van de platen.In order to avoid reflection losses, it is recommended to provide the glass plates with an anti-reflection coating or to be immersed in a transparent liquid with a refractive index substantially equal to that of the glass of the plates.
Het is mogelijk het aantal spiegels te beperken door het licht 20 niet evenwijdig' aan de rotatieas in te koppelen, maar bijvoorbeeld schuin of loodrecht er op. In figuur 1 zouden dan de optische vezels ieder aan een zijkant van een vaste plaat 12a, 12b moeten worden gekoppeld, waardoor de spiegels 3a, 3b zouden kunnen vervallen.It is possible to limit the number of mirrors by coupling the light 20 not parallel to the axis of rotation, but for instance at an angle or perpendicular to it. In Figure 1, the optical fibers would then each have to be coupled to one side of a fixed plate 12a, 12b, whereby the mirrors 3a, 3b could be omitted.
In figuur 3 is een tweede uitvoering van de uitvinding weergege-25 ven, waarin onderdelen die overeenkomen met onderdelen afgebeeld in fi-' guur 1 met hetzelfde referentiegetal zijn aangegeven. Bij deze uitvoe ring voor het koppelen van drie vezels la, lb, lc met drie roterende vezels' 9a, 9b, 9c, zijn de in de rotatieas X opgestelde spiegels aan beide zijden reflecterend uitgevoerd.Figure 3 shows a second embodiment of the invention, in which parts corresponding to parts depicted in figure 1 are indicated with the same reference number. In this embodiment for coupling three fibers 1a, 1b, 1c with three rotating fibers 9a, 9b, 9c, the mirrors arranged in the axis of rotation X are reflective on both sides.
30 De spiegels 5a, 5b, respectievelijk 4b, 4c zijn twee tegenover el kaar gelegen reflecterende oppervlakken van dezelfde laag van reflecterend materiaal. Hierdoor is het mogelijk het aantal benodigde glasplaten voor het koppelen van n vezels, vergeleken met de uitvoering van figuur 1, te verminderen tot nfl. Niet alleen maakt deze constructie 35 een minder ruimte innemende inrichting mogelijk, maar ook worden de transmissieverliezen beperkt, doordat de lichtwegen door de glazen platen in de richting van de rotatieas ongeveer worden gehalveerd.The mirrors 5a, 5b and 4b, 4c, respectively, are two opposite reflective surfaces of the same layer of reflective material. This makes it possible to reduce the number of glass plates required for coupling n fibers, compared to the embodiment of figure 1, to nfl. Not only does this construction allow a less space-consuming device, but the transmission losses are also limited, because the light paths through the glass plates in the direction of the axis of rotation are approximately halved.
In de weergegeven uitvoeringen is de rotatieas slechts een denkbeeldige lijn en zijn de roterende glasschijven aan de randen 40 gelagerd, waardoor een stabiele constructie wordt verkregen. Het is 8400589 b k 7 echter ook mogelijk een met de rotatieas samenvallende spil aan te brengen waarop de roterende glasschijven vast zijn gemonteerd. Deze constructie is echter minder stabiel vanwege doorbuiging van de spil; voorts beperkt de spil enigszins de werking van de in de rotatieas aan-5 gebrachte spiegels.In the illustrated embodiments, the axis of rotation is only an imaginary line and the rotating glass discs are mounted at the edges 40, thereby providing a stable construction. However, it is also possible to provide a spindle coinciding with the axis of rotation on which the rotating glass discs are fixedly mounted. However, this construction is less stable due to spindle deflection; furthermore, the spindle somewhat limits the operation of the mirrors arranged in the axis of rotation.
In de glazen p-laten kunnen gaten worden geboord waarin de spiegels worden aangebracht, waarna deze gaten zich bij onderdompeling van de platen vullen met de vloeistof waarvan de brekingsindex hoofdzakelijk overeenkomt met die van het glas van de platen. Het is echter ook moge-10 lijk op de platen glazen prisma's te kitten, waarvan de onder 45° afgeschuinde eindvlakken van een reflecterende bekleding zijn voorzien. In figuur 5 is zulk een plaat 7 met een prisma 13 met afgeschuinde eindvlakken 14 in doorsnede weergegeven.Holes in which the mirrors are arranged can be drilled in the glass p-plates, after which these holes are filled with the liquid of which the refractive index mainly corresponds to that of the glass of the plates when the plates are immersed. However, it is also possible to seal glass prisms on the plates, the end faces of which are slanted at 45 ° and provided with a reflective coating. Figure 5 shows such a plate 7 with a prism 13 with beveled end surfaces 14 in cross section.
840058g840058g
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8400589A NL8400589A (en) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | Rotating coupler for optical fibres - maintains optical connection between two static fibres and two mounted on rotating assembly |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8400589A NL8400589A (en) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | Rotating coupler for optical fibres - maintains optical connection between two static fibres and two mounted on rotating assembly |
| NL8400589 | 1984-02-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8400589A true NL8400589A (en) | 1985-09-16 |
Family
ID=19843533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8400589A NL8400589A (en) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | Rotating coupler for optical fibres - maintains optical connection between two static fibres and two mounted on rotating assembly |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL8400589A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2829898A3 (en) * | 2013-07-23 | 2015-04-08 | Spinner GmbH | Rotary coupling for the transmission of optical signals along at least two separate optical transmission channels |
| WO2019169321A1 (en) * | 2018-03-01 | 2019-09-06 | Moog Inc. | Multiple pass fiber optic rotary joint |
-
1984
- 1984-02-24 NL NL8400589A patent/NL8400589A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2829898A3 (en) * | 2013-07-23 | 2015-04-08 | Spinner GmbH | Rotary coupling for the transmission of optical signals along at least two separate optical transmission channels |
| WO2019169321A1 (en) * | 2018-03-01 | 2019-09-06 | Moog Inc. | Multiple pass fiber optic rotary joint |
| CN112334805A (en) * | 2018-03-01 | 2021-02-05 | 莫戈公司 | Multi-way optical fiber rotary joint |
| JP2021516776A (en) * | 2018-03-01 | 2021-07-08 | ムーグ インコーポレーテッド | Multi-pass fiber optic rotary joint |
| US11256035B2 (en) | 2018-03-01 | 2022-02-22 | Moog Inc. | Multiple pass fiber optic rotary joint |
| CN112334805B (en) * | 2018-03-01 | 2022-06-03 | 莫戈公司 | Multi-way optical fiber rotary joint |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2223667C (en) | Grin lensed optical device | |
| US6363184B2 (en) | Method and apparatus for chromatic dispersion compensation and dispersion slope compensation in wavelength division multiplexed systems utilizing a channel separator and virtually imaged phased arrays | |
| JP4396868B2 (en) | Optical device using VIPA (virtual imaged phased array) for chromatic dispersion | |
| US4456329A (en) | Optical device having multiple wavelength dependent optical paths | |
| EP0897547A1 (en) | Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion | |
| JPS60119507A (en) | Optical filter | |
| US4128308A (en) | Optical system for changing the cross sectional dimensions of a collimated beam of light | |
| US6392807B1 (en) | Tunable chromatic dispersion compensator utilizing a virtually imaged phased array and folded light paths | |
| JP2012518814A (en) | Low-loss collimator for use in fiber optic rotary bonding | |
| CA2424820A1 (en) | Prismatic reflection optical waveguide device | |
| JP2005275101A (en) | Wavelength dispersion compensating device | |
| NL8400589A (en) | Rotating coupler for optical fibres - maintains optical connection between two static fibres and two mounted on rotating assembly | |
| EP2385403A2 (en) | Polarization maintaining optical rotary joint | |
| JP3994737B2 (en) | Optical device | |
| US20120237163A1 (en) | Photonic crystal based multi-channel rotary joint for electro-magnetic signals | |
| EP0488205B1 (en) | Multi-port fiberoptic rotary joint | |
| US6714705B1 (en) | Tunable chromatic dispersion and dispersion slope compensator utilizing a virtually imaged phased array and a rotating grating | |
| EP1222487B1 (en) | Optical imaging system | |
| US6185040B1 (en) | Virtually imaged phased array (VIPA) having spacer element and optical length adjusting element | |
| NL7905912A (en) | FIBER OPTIC DEVICE. | |
| JPH02113213A (en) | Multi-fiber optical rotary connector | |
| CN110832373A (en) | Apparatus for monitoring output of optical system | |
| Nemoto et al. | Retroreflector using gradient-index rods | |
| JP4388634B2 (en) | Virtually imaged phased array (VIPA) with spacer member and optical path length adjustment member | |
| CA1192630A (en) | Fail-safe acousto-optic t-couplers for optical communication networks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |