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单通道光纤滑环的结构工艺
来源: 光纤滑环事业部   发布时间: 2019-07-21 15:12   314 次浏览   大小:  16px  14px  12px
单通道光纤滑环的结构有光纤直接对接型和透镜扩束型两种。

    光纤滑环分为单通道光纤滑环多通道光纤滑环(也称单芯光纤旋转连接器和多芯光纤旋转连接器),多通道光纤滑环结构复杂,一般含有齿轮和道威棱镜等零件,浦深光电在本文暂不讲述,可以参考站内文章单通道光纤滑环结构(请参考站内网页)较为简单,浦深光电在这里进行结构和工艺的介绍。

    我们知道,单通道光纤滑环的指标,除了插入损耗以外,另有转动变化的参数指标,所以在结构设计时浦深光电进行了各方面研究。考虑到单模光纤的模场直径和数值孔径都很小,在光纤滑环结构和工艺上浦深光电采取了不少措施来保证光信号的耦合传输。单通道光纤滑环的结构有光纤直接对接型和透镜扩束型两种,以下分别对光纤直接对接型和透镜扩束型的结构进行详细说明。

    在光纤直接对接型的滑环结构中,浦深光电采用了具备超高精度光学对中系统的外圆磨床,进行旋转轴的研磨,从而保证光纤能够精确地定位于旋转轴的中轴。为了最大限度地减少轴向抖动对插入损耗和转动变化的影响,浦深光电了轴向限位结构并使用了精密轴承, 同时对精密轴承进行预紧,从而减少了转动结构的横向和径向波动。用六维超高精密光纤微调架进行调节,可以保持两光纤对中效果,完美地解决了横向偏差和端面间隙对光纤直接对接型结构耦合效率的影响。

    在透镜扩束型的光纤滑环结构中,浦深光电首先对透镜进行选取,透镜分为自聚焦透镜(Glens)和球透镜(Clens),由于球透镜与光纤的耦合比较难实现,浦深光电选用了自聚焦透镜作为扩束透镜,其尺寸和工作波长等参数与所用的单模光纤相匹配。光信号通过光纤和透镜的进行耦合,浦深光电使用精度较高的加工工艺与定位技术双层结合,使用超高精度的六维光纤调整架进行调节,可以让光纤的端面精确固定在透镜的焦点F上,同时让自聚焦透镜的光轴与光纤滑环的旋转轴重合。此外,两个透镜的光学轴也要保持重合, 浦深光电同样使用高精密六维光纤调整架进行调节。购买高精密深沟通球轴承,其间隙和尺寸精度都达到C1P4级别,在安装使用时增加轴承之间的间距,同时对轴承进行预紧。不但能保证轴承的旋转自如, 而且还减少了由轴承的径向跳动所引起的角度偏差。

 
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