Многоканальный оптический вращающийся соединитель Советский патент 1992 года по МПК G02B6/26 

Изобретение относится к оптическим системам передачи информации, в частности к многоканальным оптическим вращающимся соединителям.

Известен многоканальный вращающийся соединитель, содержащий два шарнирно соединенных крепежных узла, несущих соединяемые части оптических каналов передачи, которые попарно оптически связаны через компенсатор вращения световых пучков, выполненный в виде призмы Дове, ус тзновленный между коллимирующей и фокусирующей линзами. Недостатком такого соединителя является использование призмы Дове, что вызывает сложность юстировки, большие массы и габариты соединителя, необходимость оптических деталей.

В другом известном устройстве в качестве компенсатора вращения применен волоконно-оптический жгут. Недостатком устройства является сложность кинематической схемы, низкая технологичность из-за низкой технологичности компенсатора еращения, значительные амплитудные искажения сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее редуктор- ный механизм, который кинематически соединен с компенсатором, который выполнен в виде пучков оптических световодов, торцы световодов уложены по окружностям с центрами на общей оси вращения, причем последовательность расположения по окружности одних торцов световодов выбрана обратной по отношению к последовательности расположения по окружности других торцов соответствующих световодов. Недостатком такого устройства является сложная с низкой технологичностью укладка волокон, высокий уровень оптических потерь и амплитудной модуляции.

Целью изобретения является упрощение соединителя, а также уменьшение вели- чины оптических потерь и уровня модуляционных искажений оптических сигналов.

Ч СО

о со

00 4

На чертеже изображен многоканальный оптический вращающийся соединитель, общий вид.

Соединитель содержит два крепежных узла 1 и 2, несущих соединяемые части 3 и 4 оптических каналов передачи, в качестве которых могут быть волоконные световоды, фотоприемники, излучатели и тому подо-, бное, в зависимости от вида линий связи в каналах передачи и места установки соединителя в линиях. На чертеже соединяемые части 3 и 4 - светодиоды и фотоприемники соответственно.

Крепежные узлы 1 и 2 шарнирно соединены между собой (установлены с возможностью вращения одного относительно другого).

Компенсатор 5 вращения светового пучка связан с узлами 1 и 2 дифференциальным передаточным механизмом 6 на цилиндрических зубчатых колесах 7 - 10 с передаточным отношением

К |1Х|4 + 1:2

Z2 Z3

Компенсатор 5 выполнен в виде изогнутого жгута с регулярно уложенными волоконными световодами It и кольцевыми торцами 12 и 13. одинаково ориентированными и соосно установленными по оси вращения крепежных узлов 1 и 2.

Светодиоды 3 и фотоприемники 4 (соединяемые части оптических каналов передачи) установлены в узлах 1 и 2 по кругу, подведены к кольцевым торцам 12 и 13 и попарно оптически связаны световодами 11. При этом соединяемые части 3 и 4 установлены с зазорами от торцов 12 и 13, которые обеспечивают наименьшие потери (зазоры, как правило, не должны превышать 0,1 от светового диаметра частей 3 и 4).

Электроцепи 14 от фотоприемников 4 (или светодиодов 3) узла 2 выведены через отверстия в оси 15.

Соединитель работает следующим образом,

При вращении узла 1 относительно узла 2 зубчатая передача б приводит в движение

компенсатор 5, который вращается в ту же сторону, что и узел 1, с вдвое меньшей скоростью (К 1:2). При этом скорость вращения узла 1 относительно компенсатора 5

оказывается равной скорости вращения компенсатора 5 относительно узла 2.

Светодиоды 3, перемещаясь относительно торцов световодов 11 компенсатора 5, последовательно вводят в них свет, который. распространяясь по световодам 11, излучается с их ггротивоположных торцов. В силу принятой ориентации торцов 12 и 13 жгута, световое пятно на кольцевом торце 13 перемещается с угловой скоростью вращения узла 1 относительно компенсатора 5 в противоположную сторону по отношению к его перемещению по кольцевому торцу 12. И, так как компенсатор 5 сам вращается с той же угловой скоростью, достигается полная компенсация вращения светового пучка на входе фотоприемника 4, В результате оптическая связь между светодиодами 3 и фотоприемниками 4 не нарушается при вращении узлов 1 и 2.

Формула изобретения

Многоканальный оптический вращающийся соединитель, содержащий два шарнирно соединенных крепежных узла. несущих соединяемые части оптических каналов передачи, которые попарно оптически связаны через компенсатор вращения световых пучков, установленный с возможностью вращения вокруг оси вращения кре- пежных узлов и связанный с ними

дифференциальным передаточным механизмом, причем компенсатор вращения световых пучков выполнен в виде волоконно-оптического жгута с кольцевыми торцами, установленными соосно по оси

вращения крепежных узлов, отличающийся тем, что, с целью упрощения соединителя и повышения его технологичности, а также уменьшения величины оптических потерь и снижения уровня амплитудной модуляции оптического сигнала, световоды уложены в волоконно-оптическом жгуте регулярно, а его торцы ориентированы по оси вращения крепежных узлов в противоположные стороны.

Применение: оптические системы передачи информации, многоканальные оптические вращающиеся соединители. Сущность изобретения: волоконно-оптический компенсатор вращения выполнен с регулярно уложенными световодами, а торцы жгута ориентированы по оси крепежных узлов в противоположные стороны. 1 ил.