[發明專利]一種多通道光纖旋轉連接器結構與制造方法

有效

• 申請號: 201410069955.2
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103837940A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 周豐;吳如恩
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第八研究所
• 主分類號: G02B6/38
• 分類號: G02B6/38
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

技術領域

本發明涉及一種數據傳輸結構與制造方法，尤其涉及一種多通道光纖旋轉連接器結構與制造方法。

背景技術

在全球經濟與信息技術迅速發展的今天，人們對信息量的需求越來越大，在這些高速大容量信號的傳輸過程中，如何將數據信號從一個旋轉平臺傳輸到一個靜止平臺（雙向），即從旋轉體到固定體的信號傳輸，成為了一種非常重要的技術問題。在其解決方案中，多通道光纖旋轉連接器以其數據信號傳輸的獨特優點受到了人們的青睞，它不僅可以傳輸多路不同信號，而且多個通道更增強了系統的穩定性。

關于多通道光纖旋轉連接器的結構設計方案有很多種，如直接耦合法、對稱光學結構法、反射法和解旋棱鏡法等，其中解旋棱鏡法更被人們廣泛采用，此類旋轉連接器結構中的區別在于選擇不同的解旋棱鏡。傳統的雙通道光纖旋轉連接器結構主要采用透鏡的耦合方式，在解旋棱鏡方法中，解旋棱鏡的選擇主要采用的是道威棱鏡，將道威棱鏡應用于多通道光纖旋轉連接器中的結構如圖1所示。傳統的雙通道光纖滑環的制作過程需要借助精密的多維調整平臺以及高精度的光學器件和組裝零件，結合成熟的特定工藝進行光路的調節才能保證光路信號耦合的效率，達到要求插入損耗值和旋轉變量值，其制作周期比較長。同時，傳統的多通道光纖滑環中準直器的封裝是要實時在線控制其耦合效率，在保證插入損耗值和旋轉變化量值的情況下進行封裝；道威棱鏡的封裝不僅需要實時調整，而且需要再度二次加工才能保證其配合精度及耦合效率；行星齒輪嚙合傳動無間隙的要求保證傳動的平穩性，從而使得光耦合效率得以維持。參考圖1所示，傳統的雙通道光纖旋轉連接器包括轉子、定子、道威棱鏡、道威棱鏡套筒、輸入通道、輸出通道、行星輪系結構等。旋轉體與固定端之間的信號通過光學反射、折射的原理進行傳輸。

另外，如申請號為CN102914823A的發明專利《一種雙通道光纖旋轉連接器》，公開了一種包括中心通道、旁軸通道和旋轉軸的光纖旋轉連接器。其中，光信號的傳輸通過凸透鏡和凹透鏡相配合的方式，進行信號傳輸，其同樣具有需要精確定位透鏡而造成裝配過程復雜化的缺點。

因此，急需一種不需要進行復雜光路調節和復雜的裝配過程的多通道光纖旋轉連接器結構一種多通道光纖旋轉連接器結構與制造方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種多通道光纖旋轉連接器，包括沿同一中軸線自左向右順序排列的轉子、第一定子、第二定子和第三定子，還包括一個傳動軸，與各定子平行。

所述轉子1為一圓柱體，沿其中軸線開設有階梯狀的中心通孔，還開設有與中心通孔平行的旁軸通孔，中心通孔形成中心通道，旁軸通孔形成旁軸通道。

所述第一定子包括側壁、第一磁鐵、關節軸承和第一定子過渡塊，所述側壁為一開設有中心通孔的圓管，沿圓管徑向，在管壁上開設有階梯狀的關節軸承孔，用于安裝所述關節軸承；

所述第一定子過渡塊為圓柱體，沿中心軸線方向設置開設有階梯通孔，所述第一定子過渡塊外壁上分布有固定的磁導體，所述磁導體的數量和位置，與關節軸承孔相對應；所述第一磁鐵的數量與關節軸承相同，所述第一磁鐵的一端與所述第一定子過渡塊外壁上的固定的磁導體吸合連接，另一端插入相應的所述關節軸承內圈中固定。

所述第二定子結構與第一定子結構相同，包括側壁、第一磁鐵、關節軸承7和第二定子過渡塊。所述第一定子過渡塊階梯通孔孔徑大的一端與所述第二定子過渡塊階梯通孔孔徑大的一端相鄰。

所述第三定子為圓柱體，沿中心軸線方向設置開設有階梯通孔，平行于階梯通孔的軸線開設有旁軸通孔。

在所述轉子右端的外壁上固定有第一齒輪，與所述傳動軸上的一個傳動齒輪嚙合，在第二定子過渡塊左端的外壁上固定有第二齒輪，與傳動軸上的另一個傳動齒輪嚙合。

所述轉子的中心通孔和所述第一定子過渡塊的階梯通孔通過所述光纖插針連接，所述第二定子過渡塊的階梯通孔與所述第三定子階梯通孔通過光纖插針連接。

所述中心通道沿第一定子過渡塊的階梯通孔，第二定子過渡塊與側壁間空隙，第三定子旁軸通孔延伸；旁軸通道沿第一定子中過渡塊與側壁間空隙，第二定子階梯通孔，第三定子階梯通孔延伸。

在通過所述中心通道的光纖上固定有第二磁鐵，位于所述第二定子過渡塊的外壁外側；在通過所述旁軸通道的光纖上固定有第二磁鐵，位于第一定子過渡塊的外壁外側；所述第二磁鐵的表面磁性與所述第一磁鐵的表面磁性相同。

實際工作中，第一齒輪和第二齒輪為兩組嚙合齒輪，可以保證轉子與第二定子過渡塊的轉速相同，保證信號的無間斷傳輸。

制造上述多通道光纖旋轉連接器結構的方法，包括以下步驟，