[发明专利]光纤旋转关节

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤旋转连接器，特别是涉及一种用于动态信号传递同时传递介质信号的连接器。

背景技术

现今绝大多数的光纤旋转关节为共轴旋转关节，如专利号为201010519403.9的专利申请，共轴型光纤旋转关节的旋转耦合器件位于中心，此类器件的特点是光器件的光轴与互连器件中心轴重合，这种结构可以保证连接器具有简单的光路，为制作旋转关节提供较简便的方法。

但在动态信号传输过程中，有时伴随气、油和水等介质的传输，如有些雷达信号传输过程中要伴随高压气体的传输，这些介质需要一个传输通道，且该通道经常设置在中心轴的位置；有时在旋转关节的中心轴的部分需要放置滚轴、转桶等器件，甚至是人体，其目的是进行拉伸、滚动或扫描等操作。由于中心轴被其他介质或器件占用，光信号不能沿着与旋转关节中心轴重合的光轴进行传输，而大部分旋转关节的光传输通道都占据旋转关节中心轴或附近区域，造成此类旋转关节不能满足上述场合的应用，需要一种中间部分为空心的光纤旋转关节。

光纤阵列(英文叫Fiber Array,FA)是利用V形槽（即V槽，V-Groove)把一条光纤、一束光纤或一条光纤带安装在阵列基片上。光纤阵列是除去光纤涂层的裸露光纤部分被置于该V形槽中，被加压器部件所加压并由粘合剂所粘合，光纤阵列主要用来直接传送图像。众多光纤按一定的顺序将端面排列成需要的几何形状，组成光纤阵列，阵列两端的光纤排列位置一一对应，阵列中一条光纤相当于一个像素，在光纤阵列一端的光图像就会在阵列的另一端重现。

光锥为一种光学仪器，如专利03210355.7所陈述，光锥锥体由一端粗、另一端细的光纤丝压缩而成，能最大限度的将较粗一端的光信号传递给较细一段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、适应动态信号传递的光纤连接装置。

本发明光纤旋转关节包括柱形定子头、柱形转子头，所述定子头与所述转子头旋转连接，所述定子头内开设轴向的定子通孔，所述定子通孔的孔壁上开设环形光纤阵列，所述环形光纤阵列围绕所述定子通孔，所述环形光纤阵列内的阵列光纤右端均匀排列在所述定子头右端面，所述阵列光纤的左端集结成光纤束，所述光纤束与所述定子光纤耦合，所述定子光纤在所述定子通孔孔壁内，所述转子头内设置轴向的转子管和转子光纤，所述转子管部分管壁突出所述转子头左端面，所述转子光纤左端面正对所述阵列光纤右端面，所述定子通孔与所述转子管插接。

与现有技术相比，本发明在传递带有气、水、油等介质信号时，光信号从转子光纤传递到阵列光纤，因为转子光纤是随转子头转动的，转子光纤的旋转轨迹上都有阵列光纤与之相对，将转子光纤的信号传递到阵列光纤上，阵列光纤将光信号传递给定子光纤，而气、水、油等介质通过定子通孔和转子管传递。

本发明光纤旋转关节，其中所述光纤束与所述定子光纤通过光锥耦合，光锥是一种传递冷光源的光学仪器，光锥锥体由一端粗、另一端细的光纤丝压缩而成，粗的一端可以最大限度的将光纤束的光信号收集，然后传递给较细的一端，不会造成光信号的遗漏。

本发明光纤旋转关节，其中所述定子头外圆周面套装定子外壳，所述转子头外圆周面上套装转子套，所述定子头与所述转子头通过定子外壳和转子套旋转连接，所述定子外壳右侧设置连接腔，所述连接腔的左端面与所述定子头的右端面重合，所述转子套左端深入所述连接腔内，所述转子套外圆周壁与所述连接腔内圆周壁之间设置两个轴承，所述两个轴承的外圈过盈固定在所述连接腔的内圆周壁上，所述两个轴承的内圈紧箍在所述转子套的外圆周面上。采用上述连接方式结构简单、连接牢固。

本发明光纤旋转关节，其中所述定子通孔内圆周面与所述转子管管壁外圆周面之间设置密封圈。采用密封圈是为了在传递水、气、油等物质时，防止物质外漏。

下面结合附图对本发明的光纤旋转关节作进一步说明。

附图说明

图1为本发明光纤旋转关节剖视图。

具体实施方式