光电复合一体化旋转连接器制造技术

本实用新型专利技术提供一种光电复合一体化旋转连接器，包括电旋转连接器、光纤耦合端和光纤出射端三部分，光纤耦合端和光纤出射端设置在电旋转连接器内部且与电旋转连接器共用一套旋转系统。电旋转连接器上设置有相对旋转的内环和外环，内环和外环同轴且设有一中心通孔；光纤耦合端包括准直器护套Ⅱ和光纤准直器，光纤出射端包括准直器护套Ⅰ和光纤准直器，内环的端面通过螺钉与准直器护套Ⅱ固定连接，外环的端面通过螺钉与准直器护套Ⅰ固定连接，光纤准直器分别插进准直器护套Ⅱ和准直器护套Ⅰ，光纤准直器与中心通孔同轴。本连接器直接在电旋转连接器上进行制作，光电共用一套旋转系统，可使电旋转连接器过孔直径减小，从而大大的减小整个产品的尺寸。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光纤旋转连接器，特别涉及一种光电复合一体化旋转连接器。
技术介绍
很多应用系统都存在部件之间的旋转结构，而且旋转结构之间需要连续的通信，以前解决这个连续旋转通信的办法是采用电滑环。随着光纤通讯技术的迅速发展，很多旋转结构已经需要直接进行光通信，所以光电复合型的旋转接头正日益受到科学家和工程师们的高度关注，人们对光电复合旋转接头的需求已经越来越迫切和普遍。光电复合一体化旋转连接器的主要应用平台有雷达天线系统、石油钻探、海底通信、车辆系统、直升机、水听器、医疗CT、机器人、风力涡轮、视频监视系统、转台(速率台)的高速视频、数字、模拟信号的传输和控制。光电复合型旋转接头仅使用电通道进行低频信号及动力传输，而使用光纤作为高频微波信号和高速数据信号传输媒质。现有技术中的光电复合旋转连接器在光电配合方面都采用光电独立装配，将光纤旋转连接器通过转接零件嵌套在电旋转连接器中心，例如专利文献(专利号02148863. O)公开的一种光电混合光纤旋转连接器，这种光电复合旋转连接器要求电旋转连接器过孔直径大于光纤旋转连接器外径，从而制约了径向尺寸。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光电复合一体化旋转连接器，它直接在电旋转连接器上进行制作，光电共用一套旋转系统，可使电旋转连接器过孔直径减小，从而大大的减小了整个产品的尺寸。本技术的技术方案光电复合一体化旋转连接器，包括电旋转连接器、光纤耦合端和光纤出射端三部分，光纤耦合端和光纤出射端设置在电旋转连接器内部且与电旋转连接器共用一套旋转系统。电旋转连接器上设置有相对旋转的内环和外环，内环和外环同轴且设有一中心通孔；光纤耦合端包括准直器护套II和光纤准直器，光纤出射端包括准直器护套I和光纤准直器，内环的端面通过螺钉与光纤耦合端的准直器护套II固定连接，外环的端面通过螺钉与光纤出射端的准直器护套I固定连接，光纤准直器分别插进准直器护套II和准直器护套I，光纤准直器与中心通孔同轴，中心通孔内充满空气介质。所述光纤准直器的金属管外壁上均匀涂抹一层环氧树脂胶。本技术的有益效果由于采用光纤耦合端和光纤出射端设置在电旋转连接器内部且与电旋转连接器共用一套旋转系统的结构，使得电旋转连接器过孔直径可减小至Imm以下，因此可大大减小产品整体尺寸；由于光纤耦合端采用准直器护套II和光纤准直器的插入式结构，光纤出射端采用准直器护套I和光纤准直器的插入式结构，且准直器护套I和准直器护套II分别固定在电旋转连接器的内环和外环上，使得本技术整体结构简单，因此降低了生产成本，容易实现大批量生产；由于光纤准直器的金属管外壁上均匀涂抹一层环氧树脂胶，便于光纤准直器放入准直器护套中，从而便于调整光纤准直器的位置，进而降低光纤准直器的对接损耗。附图说明图I为电旋转连接器的结构示意图。图2为本技术中光纤耦合端和光纤出射端与电旋转连接器连接的部分结构示意图。I-内环；2-外环；3-准直器护套I ;4_准直器护套II ;5_光纤准直器；6-导线；7-轴承；8-线路板及金丝；9_导电滑环；10_电刷及压簧；11-屏蔽绝缘罩；12-绝缘环。具体实施方式如图I和图2所示，光电复合一体化旋转连接器，包括电旋转连接器、光纤耦合端和光纤出射端三部分，光纤耦合端和光纤出射端设置在电旋转连接器内部且与电旋转连接器共用一套旋转系统。电旋转连接器外壳即屏蔽绝缘罩11及在上面安装的附属零件电刷及压簧10和导线6构成外环2，外环2是与轴承7的外圈配合的。电旋转连接器内轴即绝缘环12及绝缘环12上安装的附属零件导电滑环9和导线6构成内环1，内环I是与轴承7的内圈配合的。内环I和外环2通过轴承7连接，可以相对旋转。电旋转连接器上相对旋转的内环I和外环2同轴且设有一中心通孔；光纤耦合端包括准直器护套II 4和光纤准直器5，光纤出射端包括准直器护套I 3和光纤准直器5，内环I的端面通过螺钉与光纤耦合端的准直器护套II 4固定连接，外环2的端面通过螺钉与光纤出射端的准直器护套I 3固定连接，光纤准直器5分别插进准直器护套II 4和准直器护套I 3，光纤准直器5与中心通孔同轴，中心通孔内充满空气介质。所述光纤准直器5的金属管外壁上均匀涂抹一层环氧树脂胶。电旋转连接器内环I上做有相互隔离的导电滑环9，单个导电滑环9通过导线引出成为环尾线，每根环尾线对应一个导电滑环9。外环2上做有相互独立的电刷及压簧10，装配好的电旋转连接器电刷搭在导电滑环9上并一一对应。单个电刷通过导线引出成为刷尾线，每根刷尾线对应一根电刷。对应的环尾线、导电滑环9、电刷、刷尾线组成一个独立的电通道。电旋转连接器内环I的端面通过螺钉与光纤耦合端的准直器护套II 4固定连接，形成定子端，即固定的一端，外环2的端面通过螺钉与光纤出射端的准直器护套I 3固定连接，形成转子端，即旋转的一端。在安装使用时，准直器护套I 3上预留两个螺纹孔用于定子端安装，准直器护套II 4上做有两个槽口，用于使用拨叉方式带动转子端运动。光纤准直器是集成了尾纤、光纤头、透镜的一种光学元器件，作用是将光纤出射光进行准直扩束，扩束后的平行光束直径大于光纤直径。本技术的光路工作过程为，光纤出射端采用一个光纤准直器将出射光准直扩束，光纤耦合端再用另一个同样的光纤准直器将光重新耦合入接收光纤，这种方法的优点是在同样的光纤径向跳动或错位下，损失的光能比直接耦合方式少，具有一定抗干扰能力，轴向间隙对耦合效率的影响也很小。目前4自聚焦透镜(光纤准直器)的相互间耦合效率高，经过检验相互间耦合损耗典型值不大于O.25dB,且适合各种工作距离(I 100mm),产品直接光纤(单模或多模)输出，减少了光纤和透镜之间耦合带来的各种问题。该准直器扩束面大，有效解决在旋转工作中因径向跳动和错位造成的损耗旋转变化。两只光纤准直器安装固定在旋转轴上，转子端的光纤准直器与导电滑环内环I 一起通过两个轴承实现自由旋转，定子端的光纤准直器相对固定。只要能调试让两只光纤准直器和旋转轴同心同轴，系统旋转工作中两只光纤准直器之间的耦合效率就不会改变，即没有旋转偏差。本技术的制作方法I)将准直器护套II 4和准直器护套I 3分别安装在电旋转连接器内环I和外环2。2)在光纤准直器5金属管外币上均匀涂抹一层环氧树脂胶，然后将其分别塞入准直器护套II 4和准直器护套I 3中。3)将光纤准直器5尾纤端通过跳线头分别接入光源和光功率计，检测准直器对接损耗。4)调整光纤准直器5的相对位置，使对接损耗降低到最小；5)环氧树脂胶固化完成后给尾纤做上跳线头。本文档来自技高网...

【技术保护点】
光电复合一体化旋转连接器，其特征在于：包括电旋转连接器、光纤耦合端和光纤出射端三部分，光纤耦合端和光纤出射端设置在电旋转连接器内部且与电旋转连接器共用一套旋转系统。

【技术特征摘要】
1.光电复合一体化旋转连接器，其特征在于包括电旋转连接器、光纤耦合端和光纤出射端三部分，光纤耦合端和光纤出射端设置在电旋转连接器内部且与电旋转连接器共用一套旋转系统。2.如权利要求I所述的光电复合一体化旋转连接器，其特征在于电旋转连接器上设置有相对旋转的内环(I)和外环(2)，内环(I)和外环(2)同轴且设有一中心通孔；光纤耦合端包括准直器护套II (4)和光纤准直器(5)，光纤出射端包括准直器护套I ...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙华民，徐明东，吴建武，李芸，汪金霞，胡浩，
申请(专利权)人：安徽民生信息股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：