[发明专利]光学旋转传输器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光学旋转传输器以及一种相应的用于光信号传输的方法。

背景技术

这类的旋转传输器例如从WO 2011/137983中已知并且可以是例如旋转耦合器或其它具有旋转的、相互间隔开的部件的设备的组成部分。该旋转传输器实现了，在彼此能够相对旋转的部件之间，无关于其旋转位置和角速度地单向或双向传输光信号。其波长范围可以从长波的红外线直到短波的紫外线。以这个含义来理解下文中的“光学”和“光”的概念。

从US-A-4 943 137中已知一种旋转传输器，借助于该旋转传输器，光由光发送器经光纤以及准直仪引导至光学耦合组件并由此继续引导到光接收器，其中光发送器对应于两个能够彼此相对转动的部件中的一个，而光接收器对应于另一个能够转动的部件。该耦合组件用于光的反旋并以这两个能够彼此相对旋转的部件的角速度的一半自旋。该耦合组件在用于说明基本结构方式的图3中示出，在此不进一步详细描述。这里请参阅上述发表物的公开内容。

利用这种旋转传输器可以同时传输多个信道，因为一个能够旋转的部件的每个光导体固定地对应于另一个能够旋转的部件的一个光导体。理论上，能够由此传输和配有的光导体的数量一样多的信道。不过由于相邻信道之间的互扰，实际上可用的信道的数量通常大概相当于光导体数量的一半。

该公开内容也示出了将准直仪用于将光耦合入光导体的端面中。沿着纤维镜的周长、以一定间隙设置准直仪。

该设计的问题在于，在这个装置转动时，会出现已透过的光信号的振幅在最大值和最小值之间的波动，当能够旋转的部件的一个光导体正好在纤维镜内的一个光导体上时，会出现最大值，而当能够转动的部件的光导体正好处于该纤维镜的两个光导体之间时，则会出现最小值。在多个传输任务的情况下并不能够容许这种类型的信号强度的波动。

此外，从DE 019529527 C1中已知，通过光导体的纤维的热致膨胀，为其终段赋予几乎为矩形或正方形的横截面。

所有这些已知的旋转传输器都具有这一问题，即，在具有大范围且自由的内部空间的同时，不能够实现具有高质量和高传输率的连续的信号传输。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种旋转传输器，该旋转传输器在其相对简单的结构的条件下，保证了在能够彼此相对旋转的部件之间的相互物理间隔的信道中同时可靠并连续地传输多个光信号。

该目的根据本发明通过根据权利要求1所述的一种旋转传输器而达到。从属权利要求涉及到本发明其他有利的设计方案。

该旋转传输器可以单向地或双向地工作。因此在下文中“发送”“接收”的概念能够互换。

由于其简单且尽可能对称的结构，该旋转传输器能够低成本地生产并且同时保证了无关于能够彼此相对转动部件的角速度的高信号传输安全性。

该光导体优选由多个以LWL纤维形式的光导纤维体制成，适宜地将这些光导纤维体在其耦合终端或去耦合终端处结成一束。在耦合终端或去耦合终端能够直接或者经集中器连接常见的光半导体发送装置或光半导体接收装置。

虽然成本更高，但也可以替代性地使每条LWL纤维结束于其对应的一个发送元件或接收元件处。在这种情况下，必须平行地操纵所有发送元件并且将接收元件的接收信号集合起来。更高的光传输功率优化了在接收侧的信号之间的信噪比。

附图说明

下面，结合附图对本发明进行说明，在这些附图中示出了示意性简化了的旋转传输器的基本部件的实施例。其中:

图1示出了根据本发明的具有纤维镜的光学旋转传输器；

图2示出了准直仪的一种实施例；

图3示出了现有技术中的常见的纤维镜的细节图，以用于说明纤维镜的基本结构；以及

图4示出了根据本发明的纤维镜的光导体端面的一种优选的设置。

具体实施方式

图1示出了旋转传输器的基本部件。该旋转传输器包括第一光耦合器1和第二光耦合器3。这两个光耦合器1，3彼此相对地设置。第一光耦合器1对应于旋转传输器的没有示出的第一部分，第二光耦合器3对应于能够相对于第一部分围绕着共同的转轴Z旋转的旋转传输器的第二部分。

第一光耦合器1包括多个第一光导体11，这些第一光导体的端面13设计用于传输光信号并且设置在围绕转轴Z的第一环上。

同样地，第二光耦合器3具有多个第二光导体31，这些第二光导体的端面设计用于传输光信号并且设置在围绕转轴Z的第二环上。