[发明专利]一种光纤准直部件和转接型单芯光纤旋转连接器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤准直部件和一种光纤旋转连接器。

背景技术

在许多以光纤为媒介的信息传输系统中，常常需要在系统的某个中间环节设置旋转耦合连接器，比如在雷达天线与它的车载信号处理系统之间、海底机器人与控制船之间、工业上应用的机械手与主控台之间通常都会用到光纤旋转连接器。光纤旋转连接器主要由转动装配在一起的静止端组件和转动端组件构成，两组件内分别安装有同轴设置的光纤接续部件，以连通两侧的光纤形成连续的光通路，使用时，两组件分别固定连接于连接器相应侧的外设装置上，外设装置中的光信号通过在连接器静止端组件和转动端组件间的光耦合完成光信号的传输。

现有光纤旋转连接器的结构形式和光耦合方式各不相同，其中，单芯光纤旋转连接器目前采用的是直接耦合的物理接触方式，是把静止端组件中光纤的端面和转动端组件中光纤的端面直接进行对接，由于其对准精度完全由精密的机械结构来保证，旋转时光纤的径向跳动将会减少进入接收光纤中的光信号，这种直接耦合方式没有任何辅助耦合或补偿损失的器件，所以插入损耗比较大，耦合效率较低；另外，直接型传光也必须在端面紧密接触的条件下才可以得到较低的插入损耗，而光纤旋转连接器转动端和静止端的相对旋转很容易造成光纤端面的磨损，在使用一定时间后，光纤端面的损耗就会破坏其紧密接触状态，进一步加剧插入损耗。

光纤准直器是一种将细微光束转换为准直光束或将准直光束转换为细微光束的装置，目前大多光纤准直器是由套管和完全置于套管内的、并粘接在一起的光纤插针和自聚焦透镜构成，光纤插针和自聚焦透镜的接合面是一倾斜面，这种光纤准直器在360°旋转的情况下不能够均匀地传输光信号，所以不能应用于光纤旋转连接器。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种可用于光纤旋转连接器的、具有高耦合效率的光纤准直部件。

本发明的第二个目的是提供一种非物理接触的转接型单芯光纤旋转连接器，连接器中两侧光纤的端面不直接接触就能够完成光耦合。

为实现上述第一个目的，本发明采用如下技术方案：一种光纤准直部件，包括自聚焦透镜，还包括法兰盘和光纤插针组件，光纤插针组件包括柱形的插针和固置于插针中心孔内、两端面与插针相应端面平齐的光纤，光纤插针组件的两端面为研磨端面；光纤插针组件固定悬设于法兰盘中心通孔的一端，自聚焦透镜为回转体、固装于法兰盘中心通孔的另一端，自聚焦透镜的焦点与光纤插针组件固定端的光纤端面重合。

所述自聚焦透镜呈柱状、固定悬设于法兰盘中心通孔的另一端。

所述自聚焦透镜通过一穿套在透镜外的护套固定悬设于法兰盘中心通孔内，自聚焦透镜于法兰盘中心通孔内的一端突出于护套端面，自聚焦透镜的悬空端与护套端面平齐。

所述自聚焦透镜呈球形、固装于法兰盘中心通孔另一端的孔内。

为实现上述第二个目的，本发明采用如下技术方案：转接型单芯光纤旋转连接器，包括转动装配在一起的第一连接体和第二连接体，第一、第二连接体内具有同轴设置、并连通的光纤传输通道，第一、第二连接体在各自光纤传输通道的外侧一端设有外设接口，在第一、第二连接体光纤传输通道的相对端分别同轴固装有光纤准直部件，该光纤准直部件包括自聚焦透镜、法兰盘和光纤插针组件，光纤插针组件包括柱形的插针和固置于插针中心孔内、两端面与插针相应端面平齐的光纤，光纤插针组件的两端面为研磨端面；光纤插针组件固定悬设于法兰盘中心通孔的一端，自聚焦透镜为回转体、固装于法兰盘中心通孔的另一端，自聚焦透镜的焦点与光纤插针组件固定端的光纤端面重合；两光纤准直部件的自聚焦透镜以一设定的间距相对布置，在每一光纤插针组件悬空部分的外围套设有光纤对接套管，光纤插针组件的外侧一端位于光纤对接套管的中部。

所述自聚焦透镜呈球形、固装于法兰盘中心通孔另一端的孔内。

所述自聚焦透镜呈柱状、固定悬设于法兰盘中心通孔的另一端。

所述自聚焦透镜通过一穿套在透镜外的护套固定悬设于法兰盘中心通孔内，自聚焦透镜于法兰盘中心通孔内的一端突出于护套端面，自聚焦透镜的悬空端与护套端面平齐。

所述光纤对接套管为陶瓷套管，在光纤对接套管与对应连接体光纤输出通道的内壁之间具有定位轴套。

第一连接体的外设接口和第二连接体的外设接口均为FC型标准接口或均为ST型标准接口或一个是FC型标准接口、另一个是ST型标准接口。