[实用新型]光纤旋转连接器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤旋转连接器，该连接器是一种广泛地应用于军事、工业等领域的光信号传输器件，其功能是使光信息在旋转平台和静止平台之间进行传输。

背景技术

随着科学技术的迅速发展和人们对美好生活的追求，人们对信息的需求量越来越大。光纤作为一种信息传输媒介，具有损耗小、抗干扰能力强、保密性好等特点，其应用日益广泛。在许多领域，利用导线传输信息的传统信息传输方式日益不能满足新的需求，光纤作为一种性能优越的传输介质，越来越获得日益广泛的应用。在光纤信息传输的许多应用中，需要旋转连接机构使光信息在旋转平台和静止平台之间进行传输，该机构称为旋转连接装置，也称旋转连接器。目前，旋转连接器正在被广泛用于不同的领域中，如工业上的机械手、绞车，石油开采设备，海洋探测的扫描系统，海底机器人，航天领域的飞行器以及医疗设备CT扫描系统等需要旋转连接的情况，特别是多种军事设备对旋转连接技术的需求更是日趋普遍。该类器件可广泛用于海、陆、空各种武器平台的控制系统，雷达、制导以及声纳阵列等方面也需要旋转连接技术。

旋转连接器的最初形式是电滑动环，依靠电刷与环壁接触从转动的金属环向静止环传输数据信号和电力电流能量。电滑动环的技术相对比较成熟，然而由于导线带宽的限制，电滑动环只能传输一些低带宽的模拟或数字信号。随着对信号带宽要求越来越高，如视频信号、多媒体信号等等，电滑动环明显表现出潜在的局限性。此外电互连本身存在的低可靠性、能耗大和抗干扰性差等缺点使得电滑动环只适合一些速率较低的信号传输。对于一些高频和高速信号，信号的误码率会显著增加。此外，由于电滑动环是依靠电刷传输信号，电刷的质量将严重影响信号的传输质量。特别是电刷和环，电刷和导线之间的电弧造成短路将导致潜在的安全隐患。1978年10月9日美国海洋资源卫星的失事事件就是其中的一例。考虑到电滑动环缺陷较多，加之人们对信息的需求量越来越大，在光纤制造和光纤通信技术日益成熟的情况下，人们在越来越多的场合中采用光纤旋转连接机构。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种损耗低、损耗动态变化范围小、高可靠性、可用于高速旋转的光纤旋转连接器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种光纤旋转连接器，它具有可适用于高速旋转环境、损耗小、损耗动态变化范围小、装配便捷的特点，它包括光纤准直器、转子结构、定子结构和制动锁紧结构。

所述光纤旋转连接器包括定子组件和转子组件，所述定子组件由制动环、组件套筒、锁紧固定环和法兰构成，所述转子组件由光纤准直器和高速微型轴承构成，所述光纤准直器有两个，所述两个光纤准直器安装于组件套筒两端的圆孔内，其中一端的光纤准直器通过锁紧固定环进行固定，另一端的光纤准直器通过两只高速微型轴承呈双肩支撑式安装于组件套筒的圆孔内，再通过制动环和法兰进行固定。

两端光纤准直器通过组件套筒固定。两者之间的同轴度和间距通过组件套筒两端圆孔的同轴度和两肩之间的距离实现，前者保证两光纤准直器旋转时光束的平行度，后者确保两光纤准直器之间的工作距。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、光纤连接损耗低；

2、在旋转过程中损耗变化范围小；

3、可适用于静止、低速、高速等多种环境；

4、信息传输带宽大、传输速率可达100Gbit/s以上；

5、体积小、重量轻；

6、抗冲击振动、可靠性高、寿命长；

7、抗干扰、保密性好。

附图说明

图1为本实用新型一种光纤旋转连接器的结构示意图。

其中：

光纤准直器1

制动环2

组件套筒3

高速微型轴承4

锁紧固定环5

法兰6。

具体实施方式

参见图1，本实用新型一种光纤旋转连接器，它包括定子组件和转子组件，所述定子组件由制动环2、组件套筒3、锁紧固定环5和法兰6构成，所述转子组件由光纤准直器1和高速微型轴承4构成，所述光纤准直器1有两个，所述两个光纤准直器1安装于组件套筒3两端的圆孔内，其中一端的光纤准直器1通过锁紧固定环5进行固定，另一端的光纤准直器1通过两只高速微型轴承4呈双肩支撑式安装于组件套筒3的圆孔内，再通过制动环2和法兰6进行固定。

固定在转子结构上的光纤准直器1通过两个高速微型轴承4采用双肩支撑式结构固定在组件套筒3的圆孔内，能够有效减少转子旋转产生的跳动和偏转，提高旋转轴的稳定性。

组件套筒3是本光纤旋转连接器的核心零件，其两端圆孔的同轴度和两肩之间的距离是关键参数，前者保证两光纤准直器旋转时光束的平行度，后者确保两光纤准直器之间的工作距。