[发明专利]一种中空光滑环及其传输光信号的方法

权利要求书

1.一种中空光滑环，包括定子，转子，输入光纤通道、环形光导元件、输出光纤通道，其特征在于：定子和转子由环形基体构成，定子和转子环形的径向外圆和径向内圆相等，轴线相互重合，形成中空结构。

2.根据权利要求1所述的中空光滑环，其中所述输入光纤通道是光信号的输入端，由光纤构成，输入光纤通道的一部分设置在定子中，由输入光纤通道引导的输入光束射入环形光导元件。

3.根据权利要求2所述的中空光滑环，其中所述光导元件是倾斜光纤光栅，包括光纤主体，倾斜光栅和光纤外包层，倾斜光纤光栅形成环形的管状结构；倾斜光纤光栅部分设置在定子中，环形的倾斜光纤光栅的中心线和定子轴线相互重合，环形倾斜光纤光栅的中心平面和定子上表面重合，环形倾斜光纤光栅露出定子部分的光纤外包层被剥除。倾斜光栅绕圆周一周刻制成全光栅区，当输入光束射入光纤中后，按照一定倾斜度设计的倾斜光栅会部分反射输入光束，反射光经过剥除外包层后的光纤垂直向上传输。

4.根据权利要求2所述的中空光滑环，其中所述输出端光纤通道设置在转子中，由准直透镜、光纤准直器和光纤构成，输出端光纤通道的准直透镜的轴线和转子轴线平行，准直透镜绕转子轴线旋转的半径和环形倾斜光纤光栅的半径相等，在输出端光纤通道旋转过程中，可以一直对准环形倾斜光纤，以便接收倾斜光栅反射的光束，准直透镜把由倾斜光栅反射的光束集中到光纤准直器中，再由光纤准直器把光束传播到光纤中，以便输出。

5.根据权利要求3所述的中空光滑环，其中环形的倾斜光纤光栅中刻写的倾斜光栅的法线与定子轴线的夹角为45度，输入光纤通道中光纤引导的光束沿与定子轴线垂直的方向射入环形的倾斜光纤光栅中。

6.一种利用根据权利要求1至5的中空光滑环传输光信号的方法，包括将光信号注入输入光纤通道，输入光纤通道引导的输入光信号射入环形倾斜光纤光栅，倾斜光栅会部分反射输入光信号，反射光经过剥除外包层后的光纤垂直向上传输，输出光纤通道的准直透镜接收倾斜光栅反射的光信号，并把接收的光信号集中到光纤准直器中，再由光纤准直器把光束传播到光纤中，得到输出光信号。