一種主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光信號(hào)傳輸裝置領(lǐng)域，具體地涉及一種主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖旋轉(zhuǎn)連接器是一種利用光纖作為傳輸媒介將信號(hào)在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)和另一個(gè)靜止平臺(tái)之間進(jìn)行傳輸?shù)臋C(jī)構(gòu)。CN10794504A公開(kāi)了一種基于光纖通信的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)體上的帶輪帶動(dòng)同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)，在帶輪和同步帶上設(shè)置激光準(zhǔn)直鏡，通過(guò)設(shè)置帶輪和同步帶上激光準(zhǔn)直鏡的個(gè)數(shù)和間距以及同步帶的長(zhǎng)度，保證任意時(shí)刻都有一對(duì)激光準(zhǔn)直鏡是配合相對(duì)的，從而將旋轉(zhuǎn)體帶輪上的激光數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵綆系墓饫w中，再通過(guò)光纖旋轉(zhuǎn)連接器將旋轉(zhuǎn)的光纖中的激光數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦潭w中。這種系統(tǒng)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)以及帶輪同步帶的傳動(dòng)精度要求較高，實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，安裝較為困難。專利2012207085238公開(kāi)了一種光纖旋轉(zhuǎn)連接器，其包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件，定子組件由制動(dòng)環(huán)、組件套筒、鎖緊固定環(huán)和法蘭構(gòu)成，轉(zhuǎn)子組件由光纖準(zhǔn)直器和高速微型軸承構(gòu)成，所述光纖準(zhǔn)直器有兩個(gè)，安裝于組件套筒兩端的圓孔內(nèi)，其中一端的光纖準(zhǔn)直器通過(guò)鎖緊固定環(huán)進(jìn)行固定，另一端光纖準(zhǔn)直器通過(guò)兩只高速微型軸承呈雙肩支撐式安裝于組件套筒的圓孔內(nèi)，再通過(guò)制動(dòng)環(huán)和法蘭進(jìn)行固定。該裝置雖然有效減少了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的跳動(dòng)和偏轉(zhuǎn)，提高了旋轉(zhuǎn)軸的穩(wěn)定性，但當(dāng)需要高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，用于提供轉(zhuǎn)速的電機(jī)噪音非常大，影響信號(hào)的傳輸。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]實(shí)用新型目的:為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的體積龐大、需要額外的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，存在傳動(dòng)誤差并且高速運(yùn)行時(shí)噪音大等問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，通過(guò)將固定光纖和旋轉(zhuǎn)光纖分別固定在空心電機(jī)的固定端和空心旋轉(zhuǎn)軸上，實(shí)現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)光纖的被動(dòng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)旋轉(zhuǎn)，消除了額外的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)的噪立曰ο
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型提出一種主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，包括第一光纖組件、第二光纖組件和空心電機(jī)，所述空心電機(jī)包括外殼和固定于所述外殼內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)空心軸，其中，所述第一光纖組件固定于所述空心電機(jī)旋轉(zhuǎn)空心軸的自由端并與設(shè)置于所述外殼外側(cè)的旋轉(zhuǎn)端接頭連通，所述第二光纖組件設(shè)置于所述空心電機(jī)的外殼內(nèi)側(cè)并與設(shè)置于所述外殼外側(cè)的固定端接頭連通，所述的第一光纖組件和所述的第二光纖組件位置相對(duì)。
[0005]具體地，所述的第一光纖組件與空心電機(jī)的旋轉(zhuǎn)空心軸通過(guò)膠合、焊接或夾具卡接的方式固定連接，所述第二光纖組件與空心電機(jī)的外殼通過(guò)膠合、焊接或夾具卡接的方式固定連接。
[0006]其中，所述第一光纖組件包括第一光纖和第一透鏡，所述的第二光纖組件包括第二光纖和第二透鏡，其中，第一光纖與第一透鏡之間以及第二光纖與第二透鏡之間通過(guò)膠合、焊接或夾具卡接的方式相互連接。
[0007]所述第一光纖或第二光纖為單模光纖或多模光纖；所述的第一透鏡或第二透鏡為柱狀透鏡或凹凸透鏡。當(dāng)采用凹凸透鏡時(shí)，光纖與透鏡之間具有一定的距離，當(dāng)采用柱狀透鏡時(shí)，光纖與透鏡之間緊密結(jié)合。
[0008]其中，在某些應(yīng)用場(chǎng)合為了減少回波損耗，所述的第一光纖和第二光纖的端面鍍膜或者被研磨成斜角或者被研磨成斜角后再鍍膜；所述的第一透鏡和第二透鏡端面鍍膜或者被研磨成斜角或者被研磨成斜角后再鍍膜。
[0009]所述的旋轉(zhuǎn)端接頭和固定端接頭為尾纖接頭或法蘭接頭，即可以作為光纖輸出，也可以作為光纖接入。
[0010]由于實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，兩個(gè)光纖組件的位置不一定能正好相對(duì)便于兩者的耦合，當(dāng)?shù)诙饫w組件的位置偏離所述第一光纖組件相對(duì)側(cè)的位置時(shí)，此時(shí)需要利用一個(gè)光路調(diào)整元件對(duì)兩個(gè)光纖組件的傳輸方向進(jìn)行調(diào)整，所述光路調(diào)整元件設(shè)置于所述空心電機(jī)內(nèi)部，所述光路調(diào)整元件使來(lái)自所述第一光纖組件的光路與來(lái)自所述第二光纖組件的光路耦入口 O
[0011 ] 在一種實(shí)施例中，所述的光路調(diào)整單元為反射鏡。
[0012]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)直接將待耦合的光纖分別設(shè)置于空心電機(jī)的外殼和旋轉(zhuǎn)空心軸，大大簡(jiǎn)化了光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置的結(jié)構(gòu)，且將原來(lái)的光纖旋轉(zhuǎn)方式由被動(dòng)變?yōu)橹苯佑煽招碾姍C(jī)驅(qū)動(dòng)，大大降低高速噪聲，消除了額外的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和存在的傳動(dòng)誤差，從而降低成本，縮小體積。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為帶有光路調(diào)節(jié)元件的主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，一種主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，包括第一光纖組件1、第二光纖組件2和空心電機(jī)，該空心電機(jī)的主要組成部分為外殼3和設(shè)置于外殼內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)空心軸4，對(duì)于空心電機(jī)的類型不做限制，有刷或無(wú)刷均可。其中，第一光纖組件I包括第一光纖和第一透鏡，第二光纖組件2包括第二光纖和第二透鏡，每個(gè)光纖組件中透鏡和光纖可以通過(guò)膠合、焊接或夾具卡接的方式進(jìn)行固定，光纖和透鏡的類型可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，如光纖可以為單模光纖或多模光纖；透鏡可以為柱狀透鏡或凹凸透鏡，且光纖和透鏡也可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行處理，如在某些應(yīng)用場(chǎng)合為了減少回波損耗，第一光纖和第二光纖的端面鍍膜或者被研磨成斜角或者被研磨成斜角后再鍍膜；第一透鏡和第二透鏡端面鍍膜或者被研磨成斜角或者被研磨成斜角后再鍍膜。第一光纖組件I固定于空心電機(jī)旋轉(zhuǎn)空心軸4的自由端并與設(shè)置于外殼3外側(cè)的旋轉(zhuǎn)端接頭5連通，第二光纖組件2設(shè)置于空心電機(jī)的外殼3內(nèi)側(cè)并與設(shè)置于外殼3外側(cè)的固定端接頭6連通，且第一光纖組件I和第二光纖組件2的位置相對(duì)。第一光纖組件和第二光纖組件所述空心電機(jī)的連接方式也是多變的，如膠合、焊接或夾具卡接，其中，最好是通過(guò)激光焊接進(jìn)行連接。旋轉(zhuǎn)端接頭和固定端接頭可以為尾纖接頭或法蘭接頭，即既可以作為光纖輸出，也可以作為光纖輸入。
[0016]在本實(shí)施例中，第一光纖組件I和第二光纖組件2分別由單模光纖和柱狀透鏡焊接而成，并封裝在殼體內(nèi)，首先將第一光纖組件I和空心電機(jī)的旋轉(zhuǎn)空心軸4調(diào)整為同心并準(zhǔn)直后焊接固定，然后將第二光纖組件2和第一光纖組件I調(diào)節(jié)為同心并準(zhǔn)直后焊接固定在空心電機(jī)的外殼3內(nèi)部，并分別將第一光纖組件I和第二光纖組件2與旋轉(zhuǎn)端接頭5和固定端接頭6連通，用于輸出或輸入光纖。本實(shí)用新型通過(guò)直接將待耦合的光纖分別設(shè)置于空心電機(jī)的外殼和旋轉(zhuǎn)空心軸，大大簡(jiǎn)化了光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置的結(jié)構(gòu)，且將原來(lái)的光纖旋轉(zhuǎn)方式由被動(dòng)變?yōu)橹苯佑煽招碾姍C(jī)驅(qū)動(dòng)，大大降低高速噪聲，消除了額外的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和存在的傳動(dòng)誤差，從而降低成本，縮小體積。經(jīng)測(cè)試，組裝完畢的主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置其插損可以控制在0.1?IdB之間，旋轉(zhuǎn)時(shí)的插損變化值取決于整個(gè)裝置的同心度。
[0017]在另外一個(gè)實(shí)施例中，第二光纖組件2的位置并不在第一光纖組件I的對(duì)側(cè)，如圖2所示，第二光纖組件2可能從空心電機(jī)的上方引入，此時(shí)，需要利用一個(gè)光路調(diào)節(jié)元件7進(jìn)行調(diào)節(jié)從而使兩者的光路進(jìn)行耦合，如在空心電機(jī)內(nèi)設(shè)置一個(gè)反射鏡作為光路調(diào)節(jié)元件，使來(lái)自第一光纖組件I的光路通過(guò)反射鏡反射后進(jìn)入第二光纖組件2，反之亦然。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的第二光纖組件的位置對(duì)反射鏡的位置進(jìn)行合理的安排，使兩者更好的耦合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，其特征在于，包括第一光纖組件(I)、第二光纖組件(2)和空心電機(jī)，所述空心電機(jī)包括外殼(3)和固定于所述外殼(3)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)空心軸(4)，其中，所述第一光纖組件(I)固定于所述空心電機(jī)旋轉(zhuǎn)空心軸(4)的自由端并與設(shè)置于所述外殼(3)外側(cè)的旋轉(zhuǎn)端接頭(5)連通，所述第二光纖組件(2)設(shè)置于所述空心電機(jī)的外殼(3)內(nèi)側(cè)并與設(shè)置于所述外殼(3)外側(cè)的固定端接頭(6)連通，且所述的第一光纖組件(I)和所述的第二光纖組件(2)位置相對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，其特征在于，所述的第一光纖組件(I)與空心電機(jī)的旋轉(zhuǎn)空心軸(4)通過(guò)膠合、焊接或夾具卡接的方式固定連接，所述第二光纖組件(2)與空心電機(jī)的外殼(3)通過(guò)膠合、焊接或夾具卡接的方式固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，其特征在于，所述第一光纖組件(I)包括第一光纖和第一透鏡，所述的第二光纖組件(2)包括第二光纖和第二透鏡，其中，第一光纖與第一透鏡之間以及第二光纖與第二透鏡之間通過(guò)膠合、焊接或夾具卡接的方式相互連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，其特征在于，所述第一光纖或第二光纖為單模光纖或多模光纖；所述的第一透鏡或第二透鏡為柱狀透鏡或凹凸透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，其特征在于，所述的第一光纖和第二光纖的端面鍍膜或者被研磨成斜角或者被研磨成斜角后再鍍膜；所述的第一透鏡和第二透鏡端面鍍膜或者被研磨成斜角或者被研磨成斜角后再鍍膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)端接頭(5)和固定端接頭(6)為尾纖接頭或法蘭接頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述的主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，其特征在于，所述的第二光纖組件(2)設(shè)置于偏離所述第一光纖組件(I)相對(duì)側(cè)的位置，其中，所述主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置包括光路調(diào)整元件(7)，所述光路調(diào)整元件(7)設(shè)置于所述第二光纖組件(2)的光路的適當(dāng)位置，所述光路調(diào)整元件(7)使來(lái)自所述第一光纖組件(I)的光路與來(lái)自所述第二光纖組件(2)的光路耦合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，其特征在于，所述的光路調(diào)節(jié)元件(X)為反射鏡。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種主動(dòng)式光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置，包括第一光纖組件、第二光纖組件和空心電機(jī)，其中，第一光纖組件固定于空心電機(jī)旋轉(zhuǎn)空心軸的自由端并與設(shè)置于外殼外側(cè)的旋轉(zhuǎn)端接頭連通，第二光纖組件設(shè)置于所述空心電機(jī)的外殼內(nèi)側(cè)并與設(shè)置于所述外殼外側(cè)的固定端接頭連通，所述的第一光纖組件和所述的第二光纖組件位置相對(duì)。本實(shí)用新型通過(guò)直接將待耦合的光纖分別設(shè)置于空心電機(jī)的固定端和旋轉(zhuǎn)空心軸，大大簡(jiǎn)化了光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置的結(jié)構(gòu)，且將原來(lái)的光纖旋轉(zhuǎn)方式由被動(dòng)變?yōu)橹苯佑煽招碾姍C(jī)驅(qū)動(dòng)，省去了額外的傳動(dòng)裝置使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單并且去除了傳動(dòng)誤差，體積控制的更加優(yōu)化，噪音大大降低。
【IPC分類】G02B6-38
【公開(kāi)號(hào)】CN204536603
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520270610
【發(fā)明人】劉新峰, 陶魁園, 孟卓, 張弢, 姜永軍, 湯黎明, 劉鐵根, 匡皓
【申請(qǐng)人】南京沃福曼醫(yī)療科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日