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單通道光纖滑環(huán)的原理與介紹

光纖滑環(huán)就是在光信號(hào)的傳輸過(guò)程中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)面將光信號(hào)從靜止渠道一端不斷傳輸?shù)叫�轉(zhuǎn)渠道一端。一般光纖滑環(huán)也是由定子和轉(zhuǎn)子組成，光信號(hào)可以從定子宣布，通過(guò)旋轉(zhuǎn)面抵達(dá)轉(zhuǎn)子處。光纖滑環(huán)通過(guò)旋轉(zhuǎn)平面耦合光信號(hào)，要求將光信號(hào)損失和旋轉(zhuǎn)變化量降到最低，信號(hào)耦合功率是耦合過(guò)程中輸出功率與輸入功率的比值，它是衡量性能是否優(yōu)秀的規(guī)范，而信號(hào)耦合功率是由光纖滑環(huán)中兩根光纖的耦合損耗決定的。要使信號(hào)的耦合功率高，就要使光纖的耦合損耗小。

單通道光纖滑環(huán)是光纖滑環(huán)中體積最小、本錢(qián)較低、應(yīng)用最廣泛、用量最大的器材。開(kāi)始的連接方式是兩個(gè)光纖直接耦合，也是最簡(jiǎn)便的方式，是從光纖滑環(huán)向光纖滑環(huán)晉級(jí)的初期的產(chǎn)品。因?yàn)楣饫w芯徑非常小(單模光纖為9um，多模光纖為50um或62.5um),兩根光纖很難對(duì)準(zhǔn)，需求通過(guò)超精密的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)保證。若是單純實(shí)現(xiàn)光纖滑環(huán)功用，依靠陶瓷插芯和陶瓷套管高精密的公差合作，可以實(shí)現(xiàn)軸向精度小于1um，可是因?yàn)楣饫w滑環(huán)要求高速旋轉(zhuǎn)，需求通過(guò)加入軸承等機(jī)械件，機(jī)械結(jié)構(gòu)比光纖滑環(huán)復(fù)雜許多，因而很難實(shí)現(xiàn)光纖旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)。

因?yàn)檩敵龉饫w1的光纖芯徑很小，并且從光纖端面射出的光束存在一定的發(fā)散角，如果兩根光纖之間存在一定的空隙，則只要很少一部分可以耦合到接納光纖2中,因而，兩根光纖直接耦合時(shí)需求非常近的間隔，空隙有必要小于1um。當(dāng)光纖圍繞軸心3滾動(dòng)時(shí),因?yàn)樾�轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生一定的徑向跳動(dòng),最精密的軸承也會(huì)發(fā)生3um的徑向跳動(dòng)，再加上機(jī)械件拼裝后的精度誤差會(huì)發(fā)生更大的徑向跳動(dòng)，耦合進(jìn)接納光纖2中的光信號(hào)就更少。所以這種方案的光纖旋轉(zhuǎn)連接器在初期研討時(shí)曾被選用，現(xiàn)在一般很少選用這種方案。

為解決光纖之間直接耦合的困難，有必要削減相應(yīng)機(jī)械加工精度,一般在光纖之間加入透鏡來(lái)耦合兩光纖間的光信號(hào)。常用的透鏡是微透鏡、自聚焦透鏡和光纖束，最常用和最佳的辦法就是選用自聚焦透鏡構(gòu)成光纖準(zhǔn)直器作為耦合器材。光纖準(zhǔn)直器是將光纖端面置于準(zhǔn)直透鏡焦點(diǎn)處，使由光纖出射的光束經(jīng)透鏡后得到準(zhǔn)直，或?qū)⑵叫泄饨?jīng)透鏡聚焦于透鏡的焦點(diǎn)處，使光耦合進(jìn)光纖，持續(xù)傳輸。

自聚焦透鏡將光纖輸出的發(fā)散度較大的高斯光束，準(zhǔn)直為發(fā)散度很小的平行光束�？梢允构馐�之間存在一定的工作間隔，使光束對(duì)轉(zhuǎn)軸的徑向跳動(dòng)的要求大幅降低。

運(yùn)用光纖準(zhǔn)直器作為耦合器材最大的難題是如何使準(zhǔn)直器光軸和機(jī)械件旋轉(zhuǎn)軸重合。因而，有必要選用調(diào)試辦法進(jìn)行安裝，有必要現(xiàn)將準(zhǔn)直器通過(guò)不斷調(diào)試，斷定光束中心與旋轉(zhuǎn)連接器旋轉(zhuǎn)中心徹底同心，沒(méi)有偏角和偏疼，然后用環(huán)氧膠或者激光焊接固定準(zhǔn)直器，再將第二準(zhǔn)直器與第一個(gè)準(zhǔn)直器調(diào)試到同心，用環(huán)氧膠或激光焊接辦法固定。

深圳市大能機(jī)電有限公司專(zhuān)注研究光纖/光電滑環(huán)技術(shù)。經(jīng)過(guò)多年的努力，掌握了光纖旋轉(zhuǎn)連接的核心技術(shù)，光纖滑環(huán)技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。推出了許多光纖滑環(huán)產(chǎn)品，可為客戶(hù)提供光纖連接、光纜傳輸、光電轉(zhuǎn)換及光纖測(cè)試解決方案。