Многоканальный оптический вращающийся соединитель Советский патент 1992 года по МПК G02B6/28 

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

Известен многоканальный вращающийся соединитель, содержащий два шарнир- но-соединенных крепежных узла, несущих соединяемые части оптических каналов передачи, которые попьрно оптически связаны через компенсатор вращения световых пучков, и выполненный в виде призмы Дове, установленный между коллимирующей и фокусирующей линзами.

Недостатком такого устройства является использование призмы, что вызывает сложность юстировки, большие массы и габариты, необходимость в оптических деталях

Известно устройство, в котором в качестве компенсатора вращения применены волоконно-оптический жгут. Недостатком является сложность кинематической схемы, низкая технологичность, из-за низкой технологичности компенсатора вращения, значительные амплитудные искажения сигнала.

Наиболее близким к изобретению является устройство, которое содержит редук- торный механизм, кинематически соединенный с компенсатором. Компенсатор выполнен в виде пучка оптических световодов, торцы их уложены по окружности с центром на общей оси вращения, причем последовательность расположения по окружное ги одних торцов световодов выбрав а обратной по отношению к последовательности расположения пс окружности других торцов соответствующих световодов

Недостатком такого устройства является сложная и нетехнологическая укларка волокон высокий уровень оптических потерь и амплитудой модуляции.

Целью изобретения является увеличение пропускной способности устройства без увеличения габаритов и повышения технологичности устройства.

На фиг. 1 изображен многоканальный оптический вращающийся соединитель на

сл

с

фиг. 2 - волоконно-оптическая деталь со схемой укладки волоконных световодов на ее торцах.

Соединитель содержит крепежные узлы 1 и 2, несущие соединяемые части 3 и 4 оптических каналов передачи, которые могут быть волоконными световодами, как на фиг. 1, фотоприемниками, излучателями и т.д. в зависимости от вида линий связи в каналах передачи и места установки соединителя в линиях. Крепежные узлы 1 и 2 шар- нирно соединены между собой, т.е. установлены в корпусе (не показан) с возможностью вращения друг относительно друга. Соединяемые части 3 и 4 оптических каналов передачи попарно оптически связаны через компенсатор 5 вращения световых пусков. Компенсатор 5 установлен с возможностью вращения между крепежными узлами 1 и 2 и связан с ними дифференциальным передаточным механизмом 6 на ци- линдрических зубчатых колесах с

передаточным отношением К

Ј. Ј.Ј- о

1:2. Компенсатор 5 (фиг. 2) выполнен в виде волоконно-оптической детали с торцами 7 и 8 волоконных световодов 9 в параллельных плоскостях 10 и 11. При этом торец 7 каждого световода 9 в плоскости 10 зеркально расположен по отношению к торцу 8 того же световода в плоскости 11, а ось 12 симметрии расположения торцов и плоскостей 10 и 11 установлена перпендикулярно оси 13 вращения. Торцы соединяемых световодов 3 и 4 и торцы 7 и 8 световодов 9 компенсатора 5 установлены с минимальными зазорами 14, которые обеспечивают наименьшие потери (как правило, не более 0,1 от светового диаметра соединяемых частей 3 и 4 каналов передачи).

Устройство работает следующим образом.

Принимают волоконные световоды 3 излучающими, волоконные световоды 4 - принимающими свет, а крепежный узел 2 условно неподвижным. Тогда при вращении узла 1 зубчатая передача 6 приводит в движение компенсатор 5, который вращается в ту же сторону, что и крепежный узел 1, но с вдвое меньшей скоростью (К 1 : 2). Таким образом, скорость вращения узла 1 относительно компенсатора 5 равна скорости перемещения компенсатора 5 относительно крепежного узла 2.

Волоконные световоды 3, перемещаясь по круговым траекториям, последовательно вводят свет через торцы 7 в волоконные световоды 9. Последние переносят световой поток в плоскость 11, и свет последовательно излучается с торцов 8 световодов 9. Благодаря зеркальному расположению торцов 8 в плоскости 11 по отношению к расположению торцов 7 в плоскости 10, пятно

света от излучающего световода 3 совершает в плоскости 11 перемещение по такой же круговой траектории, с той же угловой скоростью, что и в плоскости 10, однако в противоположном направлении. На фиг. 2

траектория и направление вращения пучков света в плоскостях 10 и 11 обозначены стрелками.

Так как угловая скорость компенсатора 5 относительно крепежного узла 2 равна и

противоположна угловой скорости светового пучка в плоскости 11, достигается полная компенсация вращения светового пучка от- носителчно приемного световода 4. При этом оп-ическая связь, установленная световодами 9 между парами световодов 3 и 4, не нарушается при вращении крепежных узлов 1 и 2.

Формула изобретения Многоканальный оптический вращающийся соединитель, содержащий два шар- нирно 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-оптической детали с торцами световодов, установленными в параллельных плоскостях, нормальных оси вращения, о т- личающийся тем, что, с целью увеличения пропускной способности устройства без увеличения габаритов и повышения технологичности устройства, световоды уложены в плоскостях параллельными рядами, причем противоположные торцы

световодов компенсатора расположены осесимметрично относительно оси, перпендикулярной к оси вращения крепежных узлов.

Использование: оптические системы передачи информации. Сущность изобретения: в компенсаторе вращения световоды уложены в плоскостях параллельными рядами и торцы световодов в одной плоскости расположены симметрично относительно торцов в другой плоскости, а ось симметрии перпендикулярна оси вращения крепежных узлов 2 ил.

W о/

СЛх-13

Фиг, 2