一种多芯光纤旋转接头的制作方法

专利名称：一种多芯光纤旋转接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于实现转动或移动设备与静止设备之间传输 光信号进行通信的多芯光纤旋转接头。
技术背景
现有技术中有使用道威棱镜结构的多芯旋转接头的制作。专利号 为ZL0227987.4、实用新型名称为《多芯光纤旋转接头》的中国实用 新型专利公开了一种使用道威棱镜结构的多芯旋转接头，其包括外 壳、输入端和输出端。输入端处设置转盘，转盘内设多个轴向平行的 输入孔；输出端设固定的连接端盖；连接端盖内设多个轴向平行的输 出孔。套筒同轴地设置在转盘和连接端盖之间，套筒内固定有道威棱 镜。转盘与套筒通过减速机构相互连接，保持套筒转动时的角速度为 转盘的一半。通过转盘输入孔射入的转动光信号经由道威棱镜的折射 和反射后，可在连接端盖的输出孔处形成静止的像，保证对应光纤的 耦合，达成动静系统间的信号传输。
参见图l、图2。 l为信号光输入端；2为信号光输出端；A为道威 棱镜。图1为平行于道威棱镜A底面入射波长为、的光的光路图；图2 为同位置输入的波长为入2的光的光路图。从图l、图2光路中可以看 到，使用道威棱镜的结构利用了两次折射和一次反射，而镜面折射率 与光波长有关(反射则无关)，不同折射率将引起折射光的不同偏折，使得同一位置的不同波长的输入光经过棱镜后的位置不同，从而影响 光路的损耗。这样制作的光旋转接头将不能满足系统的宽带宽要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种多芯光纤旋转接 头，能够解决由于输入波长不同引起的光纤旋转接头光路损耗变化的 问题。
为实现以上目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的 一种多芯光纤旋转接头，其包括外壳，输入端和输出端；输入端 处设置转盘，转盘内设若干个轴向平行的输入孔；输出端设固定的连 接端盖；连接端盖内设若干个轴向平行的输出？L;套筒同轴地设置在 转盘和连接端盖之间；转盘与套筒通过减速传动机构相互连接，保持 套筒转动时的角速度为转盘的一半；其特征在于套筒内在相互正对 的位置上分别固定安装有三角棱镜和平面反射镜，三角棱镜和平面反 射镜的底面均固定在套筒内壁上；平面镜的反射镜面朝向三角棱镜； 三角棱镜的第一入射面朝向转盘的输入孔，三角棱镜的第二入射面朝 向固定的连接端盖的输出孔；所述平面镜的反射面与三角棱镜的第一 入射面、第二入射面共同构成反射光路用于保证从输入孔入射的各个 道平行光经该反射光路后仍然与入射光的方面平行并分别从输出孔 输出。
固定的连接端盖的输出孔与转盘上输入孔位置一一对应。 本实用新型带来以下有益效果
本实用新型利用三角棱镜及平面反射镜替代道威棱镜，从而使得光路全部是反射结构，这样不同波长的输入光在输出端位置都不会 发生变化，解决了由于输入波长不同引起的光路损耗变化的问题。


图1:平行于道威棱镜底面入射的波长为A ,的光的光路图 图2:平行于道威棱镜底面入射的波长为A 2的光的光路图 图3:平行于平面反射镜底面入射的波长为入！的光的光路图 图4:平行于平面反射镜底面入射的的波长为入2的光的光路图 图5:本实用新型总的光路传输示意图 图6:本实用新型的一个较佳实施例的结构示意图
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述 本实用新型所采用的三角棱镜和平面反射镜的工作原理如下， 结合参见图3、图4;图3为平行于平面反射镜底面入射波长为入i 的光的光路图；图4为同位置输入的波长为入2的光的光路图。图中， 1为信号光输入端，2为信号光输出端，B为三角棱镜，C为平面反 射镜；输入的光信号经过三角棱镜B和平面反射镜C的三次反射进 入到输出端。与图l、图2对比可知，由于不包含折射，因此即使输 入光信号的波长不一样，在输出端接收到的光信号的位置也不会发生 变化。
本实用新型总的光路传输如图5所示，多路光信号经过三角棱 镜B和平面反射镜C的反射，进入到输出端；只要三角棱镜和平面反射镜所在套筒转动时的角速度为信号光入射端的转盘转动的角速 度的--半，输入的光信号总能从固定的输出端中输出。.
参见图6，图6为本实用新型的一个较佳实施例的结构示意图。 该多芯光纤旋转接头包括一外壳10。外壳的一侧为旋转的信号光输 入端IOI，另一侧为静止的信号光输出端102。
外壳10的信号光输入端101处安装有转盘11，转盘11上设有 连接槽114，通过连接槽114可与外部的转动光信号输入设备相连接 配合，转盘11可保持与该输入设备同步旋转。外壳10的光信号输出 端102设有固定端盖板12。转盘11内设有与转盘11轴向平行的输 入孔111、 113和与转盘11同心的输入孔112，固定端盖板12上有 和转盘11轴向平行的输出孔121、123和与转盘11同心的输出孔122; 输入孔lll、 112、 113和输出孔121、 122、 123内可设置光纤准直器 用于光纤连接。
转盘11通过设置于外壳10内的传动机构20与套筒30形成联动。 传动机构20的第一齿轮21设在转盘11的外壳上，第一齿轮21与第 二齿轮22噬合，第二齿轮22和第三齿轮23同轴安装在外壳10内的 传动轴25上，第三齿轮23与第四齿轮24噬合，第四齿轮24设在套 筒30的外壳上。转盘11转动时带动第一齿轮21—起转动，第一齿 轮21通过与之噬合的第二齿轮22带动传动轴25以及第三齿轮23转 动，第三齿轮23带动与之噬合的第四齿轮24转动，套筒3:0则随第 四齿轮24 —起转动。 从转盘ll的输入孔lll、 112、 113入射的平行光，通过三角棱镜32的第一入射面322的反射、平面反射镜31反射面311和三角棱 镜第二反射面323的反射，仍然与入射光的方向平行并分别从固定端 盖板12的输出孔123、 122、 121。
将三角棱镜和平面反射镜所在套筒转动角速度设定为信号光入 射端的转盘转动的角速度的一半，当输入的信号光绕着输出光的光轴 旋转时，转盘11通过第一齿轮21、第二齿轮22、第三齿轮23和第 四齿轮24带动套筒30旋转，三角棱镜32的底面321、平面反射镜 31的底面312均分别固定在套筒30内壁上；套筒30内部的三角棱 镜32、平面反射镜31跟着绕着输出光的光轴旋转，则输出光的位置 始终保持不变。改变输入光的波长，由于套筒内的三角棱镜32、平 面反射镜31构成的光路全为反射结构，不会因波长变化而改变输出 光的位置，因此不会影响光路的损耗。
由此可知在转盘11转动时，输入的信号光分别从输入孔111、 112、 113输入，输出光对应从输出孔123、 122、 121输出。改变输 入光的波长，信号光始终能从静止的输出孔123、 122、 121输出，解 决了由于输入波长不同引起的光纤旋转接头光路损耗变化的问题。
权利要求1、一种多芯光纤旋转接头，其包括外壳，输入端和输出端；输入端处设置转盘，转盘内设若干个轴向平行的输入孔；输出端设固定的连接端盖；连接端盖内设若干个轴向平行的输出孔；套筒同轴地设置在转盘和连接端盖之间；转盘与套筒通过减速传动机构相互连接，保持套筒转动时的角速度为转盘的一半；其特征在于套筒内在相互正对的位置上分别固定安装有三角棱镜和平面反射镜，三角棱镜和平面反射镜的底面均固定在套筒内壁上；平面镜的反射镜面朝向三角棱镜；三角棱镜的第一入射面朝向转盘的输入孔，三角棱镜的第二入射面朝向固定的连接端盖的输出孔；所述平面镜的反射面与三角棱镜的第一入射面、第二入射面共同构成反射光路用于保证从输入孔入射的各个道平行光经该反射光路后仍然与入射光的方面平行并分别从输出孔输出。
2、 按照权利要求l所述的一种多芯光纤旋转接头，其特征在于 固定的连接端盖的输出孔与转盘上输入孔位置一一对应。
专利摘要本实用新型涉及多芯光纤旋转接头。所要解决的技术问题在于提供一种多芯光纤旋转接头，能够解决由于输入波长不同引起的光纤旋转接头光路损耗变化的问题。其特征在于套筒内在相互正对的位置上分别固定安装有三角棱镜和平面反射镜，所述平面镜的反射面与三角棱镜的第一入射面、第二入射面共同构成反射光路用于保证从输入孔入射的各个道平行光经该反射光路后仍然与入射光的方面平行并分别从输出孔输出。本实用新型利用三角棱镜及平面反射镜替代道威棱镜，从而使得光路全部是反射结构，这样不同波长的输入光在输出端位置都不会发生变化，解决了由于输入波长不同引起的光路损耗变化的问题。
文档编号G02B6/38GK201402331SQ200820156428
公开日2010年2月10日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者华 万, 柳吉铭, 芳 王 申请人:中国电子科技集团公司第二十三研究所;上海科明传输技术有限公司