一种减振式光子晶体光纤离轴旋转连接器制造技术

本发明专利技术公开了一种减振式光子晶体光纤离轴旋转连接器，所述离轴旋转连接器包括第一接入面板、外壳、非牛顿流体减振装置、转子透套筒、定子透镜套筒以及第二接入面板。两接入面板分别位于器件两端并构成中空结构，光路在中空结构中传播；第二接入面板通过螺栓与外壳相连，外壳内嵌有非牛顿流体减振装置并通过大轴径滚子轴承与转子套筒连接，两接入面板可绕中空轴相对旋转；透镜套筒紧密贴合于转子套筒、定子套筒内部，套筒内光纤接入端设有倒锥形硅胶干燥圈。本发明专利技术通过在外壳与转子套筒接触面处设置一种非牛顿流体减振装置，使得器件在转动状态下产生的振动对光纤耦合准精度的影响更小，易于实现耦合。易于实现耦合。易于实现耦合。

A vibration damping photonic crystal fiber off-axis rotating connector

【技术实现步骤摘要】
一种减振式光子晶体光纤离轴旋转连接器


[0001]本专利技术涉及光纤旋转连接器领域，特别涉及一种减振式光子晶体光纤离轴旋转连接器。

技术介绍

[0002]光纤旋转连接器能使相对旋转的光纤保持光路畅通，是实现光纤旋转连接的无源连接器件。旋转连接器件的外壳通常处于静止状态，器件转子部分与外壳连接，转子部分旋转时必然会产生振动，从而使得旋转连接器的转子部分与其外壳之间发生轴向、径向的跳动。该跳动会对外壳产生频繁的冲击力，进而会降低旋转连接器的精确传输效率及使用寿命。
[0003]近年来，光子晶体光纤由于其良好的单模特性、非线性特性以及极低的弯曲损耗除了被用作光通信的传输介质以外，在超连续谱、光纤放大器、激光器和光纤传感等方面也得以广泛研究应用。在光纤的旋转连接过程中，通常的光纤旋转连接器是直接用常规单模光纤进行耦合的，其光纤芯径较小导致对径向误差、轴向误差、角向误差敏感度较高，相应的光学对准也有较高的要求，给光纤旋转连接器的设计和制造带来很大困难。在允许的相同损耗阈值情况下，采用光子晶体光纤可以承受更大的径向、轴向、角向失配导致的误差。
[0004]同时在光纤通信及光纤信号的传输过程中，往往在其器件轴心处有其他物质需要传输，这就使得器件的输入端、输出端和光学介质需要与中心旋转轴分离。
[0005]申请号为CN201410513935.X的专利公开了一种基于环形柱透镜的离轴光纤旋转连接器，该专利技术通过对称排列的光输入端和光输出端在同一中空旋转轴相对旋转以实现光信号的双向传输。该专利技术实现了离轴旋转光信号的传输，但透镜结构较为复杂，装配难度较高。
[0006]申请号为CN202022517242.1的专利公开了一种高速多通道光纤旋转连接器，从光纤旋转连接器的应用场景出发，是光纤旋转连接器在使用和存储时可以防止外部水汽的进入，达到了较好的防潮效果。但整个设计结构较为庞大，且设计中涉及的抽风机等机械结构在实际使用过程中会产生振动，导致光纤的耦合效率不高，耦合信号传输不稳定等问题。
[0007]申请号为CN200610130275.2的专利公布了一种光子晶体光纤动态耦合装置，该装置与其已有动态耦合器相比，结构简单且具有较高的光信号传输速率，但其采用光纤直接耦合的方式，降低了耦合效率，且未考虑光子晶体光纤内部气孔冷凝液截留导致的附加损耗问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种减振式光子晶体光纤离轴旋转连接器。为了解决现有光纤旋转连接器在实际应用中产生的振动导致光纤动态耦合困难，对夹持结构精度要求高，光纤信号传输速率较慢，以及光纤内部结构导致的附加损耗问题。
[0009]为克服现有技术的上述问题，本专利技术提供了一种减振式光子晶体光纤离轴旋转连
接器，包括第一接入面板、外壳、转子双合透镜、定子双合透镜和第二接入面板，所述第一接入面板、转子双合透镜、定子双合透镜以及第二接入面板同轴设置，第一接入面板内侧为转子套筒；所述转子套筒与外壳的上下左右四个接触面处均设有非牛顿流体减振装置。
[0010]所述非牛顿流体减振装置的上下两端分别设有上盖板和下盖板；所述上盖板紧嵌于外壳内部，上盖板两端设有支撑板，上盖板的内侧设有上限位座，上限位座上设有若干个上限位座支撑板，上限位座支撑板侧面均设有磁块一；
[0011]所述下盖板两端设有下支撑板，下支撑板内侧设有下限位座，下限位座两侧均设有磁块二，所述上盖板和下盖板的四周贴合有橡胶皮囊，橡胶皮囊与上盖板、下盖板构成的空腔内充满非牛顿流体填充物。
[0012]优选地，所述橡胶皮囊两端紧贴上支撑板和下支撑板外侧，所述上盖板、下盖板边缘分别设有上卡扣和下卡扣，上卡扣和上支撑板配合、下卡扣和下支撑板配合加固橡胶皮囊和盖板之间的连接。
[0013]优选地，所述非牛顿流体减振装置通过内嵌于下限位座的大轴径滚子轴承将外壳与转子套筒相连，并以此来减小转子套筒绕中空轴旋转时产生的振动。
[0014]优选地，所述下限位座位于相邻上限位座支撑板之间；相对的磁块一和磁块二具有相同的极性且表面镀有防腐蚀电镀膜。
[0015]优选地，所述第一接入面板外侧设有光纤连接法兰一，光纤连接法兰一连接有光纤跳线一，转子套筒内壁紧贴有转子透镜套筒，转子透镜套筒内壁设有FC/APC连接器一及透镜限位槽一，透镜限位槽一将转子双合透镜固定在转子透镜套筒内；
[0016]所述第二接入面板外侧设有光纤连接法兰二，光纤连接法兰二连接有光纤跳线二，第二接入面板内侧为定子套筒，定子套筒内壁紧贴有定子透镜套筒，定子透镜套筒内壁设有FC/APC连接器二及透镜限位槽二，透镜限位槽二将定子双合透镜固定在定子透镜套筒内。
[0017]优选地，所述光纤跳线均采用光子晶体光纤，其截面直径为常规多模和单模光纤的4到20倍且充满周期性排列的空气孔。
[0018]优选地，所述转子双合透镜由转子凸透镜和转子凹透镜组成，所述定子双合透镜由定子凸透镜和定子凹透镜组成，转子凸透镜和定子凸透镜材质均为冕牌玻璃，转子凹透镜和定子凹透镜材质均为燧石玻璃，凹凸透镜的间隙充满空气。
[0019]优选地，所述外壳通过螺栓与定子套筒相连，连接处设有防尘圈一，外壳与转子套筒接触面设有防尘圈二。
[0020]优选地，所述转子套筒内设有多个转子透镜套筒；所述定子套筒内设有多个定子透镜套筒；转子透镜套筒和定子透镜套筒数量相同。
[0021]优选地，所述转子透镜套筒和定子透镜套筒内均设有倒锥形硅胶干燥圈。
[0022]本专利技术的特点如下：本专利技术在旋转连接器上设计非牛顿流体减振装置，所述非牛顿流体减振装置分别位于转子套筒与外壳的上下左右四个接触面处，装置上下两端分别设有上盖板、下盖板；装置上盖板紧嵌于定子套筒内壁，两端设有支撑板，内侧设有上限位座，上限位座支撑板侧面设有四个磁块；装置下盖板两端设有支撑板，内侧设有下限位座，下限位座两侧均设有磁块，上下磁块均具有相同的极性且表面镀有电镀膜；装置左右两端分别设有橡胶皮囊，橡胶皮囊与上盖板、下盖板构成的空腔内充满非牛顿流体填充物，两端紧贴
支撑板外侧，上盖板、下盖板边缘分别设有上卡扣、下卡扣，上下卡扣与上下支撑板配合固定橡胶皮囊，卡扣也能防止由于振动导致橡胶皮囊内非牛顿流体受到挤压时橡胶皮囊的脱落问题；装置通过内嵌于下限位座的大轴径滚子轴承将定子外壳与转子套筒相连，并以此来减小轴承在旋转时产生的振动。
[0023]另外，本专利技术在转子透镜套筒和定子透镜套筒内均设有倒锥形硅胶干燥圈，以此避免由于空气冷凝对光子晶体光纤截面空气孔造成堵塞以及透镜内表面产生水雾，使整个透镜腔内保持干燥，从而减小相应的附加损耗。同时硅胶材质本身具有可二次利用性，自身干燥后可进行二次利用。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下积极效果：本专利技术结构简单、易于装配、插入损耗小、传输效率高，可实现光信号的多通道离轴动态传输。通过在外壳与转子套筒接触面处设置一种非牛顿流体减振装置，使得器件在转动状态下产生的振动对光纤耦合准精度的影响更小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减振式光子晶体光纤离轴旋转连接器，包括第一接入面板(3)、外壳(12)、转子双合透镜(10)、定子双合透镜(16)和第二接入面板(21)，其特征在于，所述第一接入面板(3)、转子双合透镜(10)、定子双合透镜(16)以及第二接入面板(21)同轴设置，第一接入面板(3)内侧为转子套筒(8)；所述转子套筒(8)与外壳(12)的上下左右四个接触面处均设有非牛顿流体减振装置(9)；所述非牛顿流体减振装置(9)的上下两端分别设有上盖板(29)和下盖板(25)；所述上盖板(29)紧嵌于外壳(12)内部，上盖板(29)两端设有上支撑板(30)，上盖板(29)的内侧设有上限位座(33)，上限位座(33)上设有若干个上限位座支撑板(32)，上限位座支撑板(32)侧面均设有磁块一(31)；所述下盖板(25)两端设有下支撑板(34)，下支撑板(34)内侧设有下限位座(37)，下限位座(37)两侧均设有磁块二(35)，所述上盖板(29)和下盖板(25)的四周贴合有橡胶皮囊(27)，橡胶皮囊(27)与上盖板(29)、下盖板(25)构成的空腔内充满非牛顿流体填充物(38)。2.根据权利要求1所述的减振式光子晶体光纤离轴旋转连接器，其特征在于，所述橡胶皮囊(27)两端紧贴上支撑板(30)和下支撑板(34)外侧，所述上盖板(29)、下盖板(25)边缘分别设有上卡扣(28)和下卡扣(26)，上卡扣(28)和上支撑板(30)配合、下卡扣(26)和下支撑板(34)配合加固橡胶皮囊(27)和盖板之间的连接。3.根据权利要求1所述的减振式光子晶体光纤离轴旋转连接器，其特征在于，所述非牛顿流体减振装置(9)通过内嵌于下限位座(37)的大轴径滚子轴承(36)将外壳(12)与转子套筒(8)相连。4.根据权利要求1所述的减振式光子晶体光纤离轴旋转连接器，其特征在于，所述下限位座(37)位于相邻上限位座支撑板(32)之间；相对的磁块一(31)和磁块二(35)具有相同的极性且表面镀有防腐蚀电镀膜。5.根据权利要求1所述的减振式光子晶体光纤离轴旋转连接器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振刚，张俊林，段绍锋，曹发松，何琦，王思飞，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：