[发明专利]光学旋转发送器

说明书

描述了一种光学旋转发送器(1)，其具有：至少两个壳体部分(2，3)，所述至少两个壳体部分绕着共同的旋转轴线(D)相对彼此能旋转地支承并且间接地或直接地至少部分地液密地包围内腔(I)；以及至少两个光波导体(4，5)，所述至少两个光波导体分别液密地穿过壳体部分并且在内腔中在端侧以准直器光学装置(9，10)终止，以使得准直器光学装置在这两个光波导体的端部上在两侧限定沿着旋转轴线定向的间隙(11)的边界。本发明的特征在于，内腔与至少两个壳体部分一起由膜(7)液密地围绕，所述膜沿着至少一个区段(a)沿着旋转轴线在绕着旋转轴线的周向方向上完全围绕内腔，并且所述膜以其背离内腔的膜表面至少部分地能自由到达地布置。

技术领域

本发明涉及一种光学旋转发送器，其具有至少两个壳体部分，所述至少两个壳体部分绕着共同的旋转轴线相对彼此能旋转地支承并且间接地和/或直接地至少部分地液密地包围内腔；以及至少两个光波导体，所述至少两个光波导体分别液密地穿过壳体部分并且在内腔中在端侧以准直器光学装置这样终止，以使得准直器光学装置在这两个光波导体的端部上在两侧限定沿着旋转轴线定向的间隙的边界。

背景技术

这种类型的光学旋转发送器例如在出版物US 4,641,915中公开，所述光学旋转发送器包括两个相对彼此能旋转地支承的壳体部分，光波导体的端侧的端部分别延伸到所述壳体部分中，沿着所述光波导体传输光学信号。为了尽可能无损失的光学信号传输，呈梯度杆状透镜形式的准直器光学装置分别安置在壳体部分的内部对置的光波导体端部上。描述了不同的设计方案，例如分别具有相对于旋转轴线轴向地布置的光波导体以及相对于旋转轴线轴向地并且共轴地布置的光波导体的光学信号发送器，为了所述光学信号发送器的光传输而设置光学反射元件。分别设计为准直器光学装置的梯度透镜也实现光波导体在光学旋转发送器内部具有分别倾斜于旋转轴线定向的光波导体纵向延伸和分别对应于所述光波导体纵向延伸的准直器光学装置的布置，由此可以通过有针对性地耦合输出避免干扰的、在分界面上出现的反射效应。

光学旋转发送器的使用鉴于迅速增大的待传输的数据量而在多个不同的应用领域中不再被放弃考虑并且很多地考虑目前通常传统的、基于电接触的旋转发送器。

对这种类型的光学旋转发送器的高效能性的特别要求分别根据对光学旋转发送器的外部环境影响、例如机械的、热学的、化学的、大气的或者其他的环境影响来确定。

一个特别的应用领域涉及特别是在大的深度下的水下应用，在所述大的深度下光学旋转发送器经受高的压力负荷，所述压力负荷原则上根据应用深度可以从在具有相应1bar/10m水深度的海平面上的1bar直至达到在最深位置马里亚纳海沟处的最大1070bar。

除了与光学旋转发送器的相应的应用深度相关的相应的绝对压力负荷以外，特别是为了将光学信息传输到可移动的水下物体、例如深潜机器人等，光学旋转发送器可以在短时内经受大于10bar的大的压力波动。这种应用条件对光学旋转发送器的相对彼此能旋转地支承的壳体部分的绝对密度要求以外还提出对所有支承在光学旋转发送器内部的光学部件的机械稳定性的高要求。

出版物WO 01/25666A1公开了一种用于水下或深海应用的光学旋转耦合装置，所述光学旋转耦合装置为了补偿压力而设置补偿压力的阻隔膜，所述阻隔膜布置在压力补偿腔内部，以便实现以油填充的内腔和环境压力之间的压力补偿。另外的具有以流体填充的内腔的光学旋转耦合装置可以由出版物US 2007/0217736 A1、US 5,039,193 B1以及US2005/0036735 A1获知，所述光学旋转耦合装置都为了压力补偿在这种情况中分别使用可线性运动地布置的密封元件。

发明内容