光束调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种光束调节装置，其包括光源；准直器，其通过光纤连接到光源的出光端，用于输出准直的光；光束调节组件，其包括用于调节光束位置的光束位置调节装置，其包括依次位于准直器出光端的二维调节组件、凸镜以及光接收装置；控制器，其电连接到二维调节组件以及光接收装置；其中，准直器的出光依次经二维调节组件的反射、凸镜的聚焦到达光接收装置上；光接收装置识别光束的实时位置并反馈给控制器；控制器根据光束实时位置，发出第一驱动信息给二维调节组件，在二维方向微调准直器的出光以修正光束实时位置至预设光斑位置。本实用新型专利技术实现多通道同步光通讯中快捷自动调节通讯光的光程和光束位置，以保证各通道光信号的一致性和准确性。

Beam adjusting device

The utility model discloses a light beam regulating device, which includes a light source; a collimator is connected to a light end of a light source through an optical fiber and is used to output collimated light; a beam adjusting assembly includes a beam position adjusting device for adjusting the beam position, which includes a two-dimensional adjusting component at the end of the collimator. A convex mirror and a light receiving device; a controller, which is electrically connected to a two-dimensional adjustment component and an optical receiving device; in which the light output of a collimator is in turn on the reflection of a two-dimensional adjusting component and the focus of the convex mirror to the light receiving device; the light receiving device recognizes the real-time position of the beam and back to the controller; the controller is based on the light beam. At the time position, the first driving information is sent to the two-dimensional adjusting component, and the light output of the collimator is adjusted in the two-dimensional direction to correct the real-time position of the beam to the preset spot position. The utility model can quickly and automatically adjust the optical path and beam position of the communication light in multi channel synchronous optical communication, so as to ensure the consistency and accuracy of the optical signals of each channel.

【技术实现步骤摘要】
光束调节装置
本技术涉及光通信
，更具体地说，本技术涉及一种光束调节装置。
技术介绍
光纤传输具有频带宽、损耗低、重量轻、抗干扰能力强、保真度高、工作性能可靠等优点，广泛地应用于通信、医疗、工业、国防、航空、航天、船舶等领域。在相对旋转部件之间的高通量、高速率信号传输系统中需要一个固定环上的多路光束同步进行信号传输，即要求多路光束的等光程传输，且所有光束需交汇于该固定环的圆心处(光信号接收处)，以保证传递的信号的连续性和准确性，因此保证光束的位置和光程极为关键。同时，由于整个部件的高速旋转，为保证整个机构的动平衡和低功耗，所以要求光束调节装置质量小。另外，该相对旋转部件之间的非接触高速数据传输系统需要封装在其它装置中，封装中光束调节装置的预留装载空间较小，因此需保证光束调节装置的体积小。目前，在高速数据同步传输中，通常采用2个单一的机械装置分别调节通讯光束的位置和光程，实现光束的接收和等光程传输。由于是2个装置的叠加使用，受限于机械加工精度和装调技术，使得该种调节方式无法适用对光束位置精度和光程精度要求较高的仪器中，同时，这种机械调节方式的结构复杂、体积大、质量重，在装载空间较小的仪器中无法使用。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本技术提供一种光束调节装置及方法，实现全自动光束位置及光程调节，调节精度高、结构简单、体积小。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，本技术通过以下技术方案实现：本技术提供一种光束调节装置，其包括：光源，其用于发光；准直器，其通过光纤连接到所述光源的出光端，用于输出准直的光；光束调节组件，其包括用于调节光束位置的光束位置调节装置，所述光束位置调节装置包括依次位于所述准直器出光端的二维调节组件、凸镜以及光接收装置；控制器，其电连接到所述二维调节组件以及所述光接收装置；其中，所述准直器的出光依次经所述二维调节组件的反射、所述凸镜的聚焦到达所述光接收装置上；所述光接收装置识别光束的实时位置并反馈给所述控制器；所述控制器根据所述光束实时位置，发出第一驱动信息给所述二维调节组件，在二维方向微调所述准直器的出光以修正所述光束实时位置至预设光斑位置。优选的是，所述光束调节组件还包括用于调节光程的光程调节装置，其包括：一维调节组件，其设置于所述准直器与所述二维调节组件之间，用于在一维方向上调整光程。优选的是，还包括：固定座，其安装于数据传输滑环旋转端固定环上，所述旋转端固定环上连接有所述准直器，所述旋转端固定环圆心位置设有所述光接收装置。优选的是，所述二维调节组件包括：平面镜片，其用于反射所述准直器的出光；弹性件，其包括对称设于所述平面镜片四周与所述固定座之间的若干个；二维旋转伺服机构，其固定到所述平面镜片的非反射面；其中，所述二维旋转伺服机构电连接所述控制器；所述二维旋转伺服机构带动所述弹性件以及所述平面镜片在所述第一驱动信息的驱动下沿二维方向转动。优选的是，所述二维调节组件还包括：装载板，其固定安装到所述平面镜片的周围，每个所述弹性件的一端固定连接到所述装载板的边角、另一端固定连接到所述固定座上；优选的是，所述一维调节组件包括：一维位移伺服机构，其上固定有呈夹角的第一调节镜和第二调节镜；第三调节镜，其固定设置；其中，所述准直器的出光依次经所述第一调节镜、所述第二调节镜以及所述第三调节镜的反射到达所述二维调节组件上；所述一维位移伺服机构电连接所述控制器；所述控制器发出第二驱动信息，驱动所述一维位移伺服机构带动所述第一调节镜和所述第二调节镜在一维方向移动。优选的是，所述一维位移伺服机构上固定有镜片固定座，所述镜片固定座上固定有呈夹角的第一调节镜和第二调节镜；所述第三调节镜固定到所述固定座上。优选的是，所述第一调节镜、所述第二调节镜以及所述第三调节镜与水平方向均呈90度倾斜；所述第一调节镜与所述第二调节镜之间的夹角为90度。本技术至少包括以下有益效果：1)本技术提供的光束调节装置，通过控制器根据到达光接收装置的光束实时位置，发出第一驱动信息给二维调节组件，在二维方向微调准直器的出光以修正光束实时位置，获得正确的光斑位置，整个光束通信与调节过程全自动化，无需工人参与，二维调节组件增加了光斑位置调节的精确性；2)二维旋转伺服机构中弹性件具有弹性，在二维旋转伺服机构的带动下，能细微、精确地带动平面镜片沿二维方向转动；3)在二维调节组件的二维转动调节基础上，一维调节组件在一维方向上的移动进一步增加了光程调节的精度，以获得高精度的光斑位置。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术所述的光束调节装置的通信示意图；图2为本技术所述二维调节组件的结构示意图；图3为本技术所述的二维调节组件的旋转示意图；图4为本技术所述的一维调节组件的光程调节效果示意图；图5为本技术所述的固定座与数据传输滑环旋转端固定环的位置关系；图中：10-数据传输滑环旋转端固定环；11-固定座；20-光源；21-光纤；30-准直器；411-平面镜片；412-装载板；413-弹性件；414-二维旋转伺服机构；42-凸镜；43-光接收装置；441-镜片固定座；442-一维位移伺服机构；443-第一调节镜；444-第二调节镜；445-第三调节镜；50-控制器。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。如图1至图5所示，本技术实施例提供一种光束调节装置，其包括光源20、准直器30、光束调节组件以及控制器50。光源20用于发光。准直器30通过光纤21连接到光源20的出光端，用于输出准直的光。光束调节组件包括用于调节光束位置的光束位置调节装置，优选地，光束位置调节装置包括依次位于准直器30出光端的二维调节组件、凸镜42以及光接收装置43。控制器50电连接到二维调节组件以及光接收装置43，具体地，控制器50可以通过电缆连接到二维调节组件以及光接收装置43。上述实施方式中，光的通信过程是，光源20发出的光依次经光纤21传输、准直器30的准直、二维调节组件的反射、凸镜42的聚焦到达光接收装置43上。光接收装置43识别光束的实时位置(光斑位置)并反馈给控制器50。控制器50根据光束实时位置判断与预设的光斑位置是否一致。若不一致，则控制器50发出第一驱动信息给二维调节组件，在二维方向微调准直器30的出光以修正光束实时位置至控制器50预设的光斑位置。整个光束通信与调节过程全自动化，无需工人参与，二维调节组件实现光斑位置的二维方向旋转调节，该大位移的调节，经凸镜42的折射后，在光接收装置43上实现微小的位移调节，即凸镜42相当于一个放大调整位移的装置，有利于精确调节以获得预设的光斑位置。因此，本技术可以实现多通道同步光通讯中快捷自动调节通讯光的光程和光束位置，以保证各通道光信号的一致性和准确性。作为上述实施方式的优选，光束调节组件还包括用于调节光程的光程调节装置，优选地，光程调节装置包括一维调节组件。一维调解组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光束调节装置，其特征在于，其包括：光源，其用于发光；准直器，其通过光纤连接到所述光源的出光端，用于输出准直的光；光束调节组件，其包括用于调节光束位置的光束位置调节装置，所述光束位置调节装置包括依次位于所述准直器出光端的二维调节组件、凸镜以及光接收装置；控制器，其电连接到所述二维调节组件以及所述光接收装置；其中，所述准直器的出光依次经所述二维调节组件的反射、所述凸镜的聚焦到达所述光接收装置上；所述光接收装置识别光束的实时位置并反馈给所述控制器；所述控制器根据所述光束实时位置，发出第一驱动信息给所述二维调节组件，在二维方向微调所述准直器的出光以修正所述光束实时位置至预设光斑位置。

【技术特征摘要】
1.一种光束调节装置，其特征在于，其包括：光源，其用于发光；准直器，其通过光纤连接到所述光源的出光端，用于输出准直的光；光束调节组件，其包括用于调节光束位置的光束位置调节装置，所述光束位置调节装置包括依次位于所述准直器出光端的二维调节组件、凸镜以及光接收装置；控制器，其电连接到所述二维调节组件以及所述光接收装置；其中，所述准直器的出光依次经所述二维调节组件的反射、所述凸镜的聚焦到达所述光接收装置上；所述光接收装置识别光束的实时位置并反馈给所述控制器；所述控制器根据所述光束实时位置，发出第一驱动信息给所述二维调节组件，在二维方向微调所述准直器的出光以修正所述光束实时位置至预设光斑位置。2.如权利要求1所述的光束调节装置，其特征在于，所述光束调节组件还包括用于调节光程的光程调节装置，其包括：一维调节组件，其设置于所述准直器与所述二维调节组件之间，用于在一维方向上调整光程。3.如权利要求1或2所述的光束调节装置，其特征在于，还包括：固定座，其安装于数据传输滑环旋转端固定环上，所述旋转端固定环上连接有所述准直器，所述旋转端固定环圆心位置设有所述光接收装置。4.如权利要求3所述的光束调节装置，其特征在于，所述二维调节组件包括：平面镜片，其用于反射所述准直器的出光；弹性件，其包括对称设于所述平面镜片四周与所述固定座之间的若...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，潘力，付威威，董月芳，周哲，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32