[發明專利]一種光電混合光纖旋轉連接器

在審

• 申請號: 201310589905.2
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN104656204A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 鞠洪建
• 申請（專利權）人: 大連惟康科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種光纖旋轉連接器技術，特別是一種光電混合光纖旋轉連接器。

背景技術

光纖具有寬帶、抗干擾、低損耗、重量輕、體積小等特點，使其在越來越多的應用領域中成為理想的信號載體。在光纖傳輸的種類中，通常光信號的傳輸常常在線路的某個中間環節需要旋轉耦合連接，如雷達天線和它的車載信號處理系統之間，海底機器與控制船只之間，工業上的機械手與主控臺之間的連接線路等中間都要求設有自由轉動的連接裝置。該裝置要嚴格保證信道之間的對應關系和信道間相通。

對于光電混合型光纖旋轉連接器，專利文獻US?PATENT5553176Sep.3，1996james?S.Demarco，Jr.，Waterford，Conn.曾提到一種單路光纖旋轉連接器。該專利中指出，光信號傳輸過程中，信號先進入光電轉換器，光信號轉變成電信號。電信號通過轉子中的光發射器，射出的光耦合通過旋轉面，被定子中的探測器探測到，在定子中的光電轉換器進行光電轉化，轉化后的光信號進入光纖中繼續傳輸。它帶來的問題是旋轉器中光信號與電信號兩次轉化，帶來的很多噪音信號。由于旋轉器中含有光電轉化電路、光發射電路、探測電路、光電轉化電路及相應的輔助電路使旋轉器的體積增大，增加了制作成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種光電混合光纖旋轉連接器。該連接器內部電路和機械結構簡單，光耦合易于實現。傳輸光信號不失真、噪音比高。裝置生產成本低。

本發明的技術方案如下：該光纖旋轉連接器是由一端固定頭和另一端旋轉頭所構成。所述的固定頭包括一只法蘭，法蘭內設有支架，支架內設有自聚焦透鏡或準直透鏡、光纖連接器和輸入光纖；所述的旋轉頭，它是與固定法蘭連接的外套筒內依靠軸承轉動的支架組件。其特征在于轉動支架上設置有透鏡，透鏡的一側設置包括探測器、直流偏置電路、阻抗匹配電路和放大器組成的光接收組，及由放大器、阻抗匹配電路、直流偏置電路和光隔離器組成的光發射組；或光接收組和光發射組構成的光收發一體模塊。

所述的轉動支架上的透鏡包括會聚式透鏡；所述的光接收組阻抗匹配電路主要包括放大器、均衡器、峰值檢波器與AGC放大器和高壓偏置電路；所述的光接收組探測器包括PIN光電二極管或PN結雪崩光電二極管。

由于本發明采用了以上的技術方案，與現有的旋轉器相比，內部電路簡單，避免了復雜的機械結構，使信號在耦合面的光耦合容易實現，而且通過光接收組和光發射組后，光信號的損耗得到補償，傳輸信號不失真，信噪比高。該裝置生產成本低。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是光接收組的電路結構框圖；

圖3是光發射組的電路結構框圖。

圖1中：1-固定支架、2-固定法蘭、3-固定螺絲、4-壓圈、5-軸承、6-外套筒、7-壓蓋、8-密封圈、9-旋轉支架、10-輸出光纖、11-電源線、12-光發射組、13-光接收組、14探測器、15-透鏡、16-透鏡壓圈、17-定子透鏡、18-光纖連接器、19-輸入光纖。

具體實施方式

如圖1所示，固定法蘭2的一端設置有外臺階和內臺階及通孔，通孔內設置有固定支架1。固定支架1的內中心設置有輸入光纖19和里、外兩個臺階孔，固定支架1的里臺階孔內置有光纖連接器18，外臺階孔內設置有定子透鏡17。旋轉支架9兩端外徑置有軸承5，內中心設置有輸出光纖10、光探測器14、光接收組13、光發射組12和里、外臺階孔，旋轉支架9的里臺階孔內設置有透鏡15，外臺階孔與透鏡壓圈16螺紋配合以壓緊透鏡15，在轉子法蘭中還設置有電源線11。固定支架1中的定子透鏡17可采用自聚焦式透鏡，也可采用膠合透鏡，以得到更好的光信號聚焦傳輸的效果，一般以前者為好。旋轉支架9中的透鏡15可采用會聚式透鏡，以便更好匯聚光信號。旋轉支架9的一端置有凸出臺階，凸出臺階與壓蓋7相配合。在壓蓋7的里端設置有外臺階和內臺階孔，外套筒6的端部設置有軸承臺階孔和連接固定法蘭2及壓蓋7的內臺階，外套筒6兩端內臺階分別置于固定法蘭2及壓蓋7的外臺階上。為安裝方便，外套筒6與固定法蘭2外臺階處的連接方式可采用過盈脹合式，也可采用在外套筒6置于固定法蘭2的外臺階處設置有固定螺絲3的緊固連接式。為防止光信號在傳輸時泄露或外界光源對光信號的干擾的需要，固定法蘭2、固定支架1、旋轉支架9、外套筒6、壓蓋7可采用鋁板、不銹鋼板等非透光的材料制成。