光纤旋转连接器结构概述

光纤旋转连接器在旋转通信领域的应用越来越广，国内对光纤旋转连接器的需求也越来越大。本文主要分别介绍了单通道和多通道光纤旋转连接器的几种主要结构，并分析了各自的优缺点，提到了光纤准直器的三种耦合误差对光纤旋转连接器整体性能的影响。

光纤旋转连接器(也称光纤滑环)是实现旋转平台与静止平台之间光信号传输的器件。

随着信息技术的快速发展，信息系统对数据的传输速率和带宽等方面提出了更高更多的要求。因此，在一些需要实现信号旋转通信的领域，传统的电滑环已难以满足使用要求，光纤旋转连接器取而代之就成了必然。光纤旋转连接器与电滑环相比，具有寿命长，旋转速率快，抗电磁干扰能力强等优点。

光纤旋转连接器的分类方法有多种。根据传输通道的多少，可以分为单通道和多通道两种；根据使用光纤的种类，可以分为单模、多模和塑料光纤旋转连接器三类。下面按通道多少的分类方式对光纤旋转连接器进行介绍。

2. 单通道光纤旋转连接器 单通道光纤旋转连接器具有结构简单、体积小、成本低等众多优点，而且通过波分复用技术可以传输的信号量可以扩展到100 Gbit/s 以上。因此，目前应用最广泛的就是单通道光纤旋转连接器[1]。

单通道光纤旋转连接器依照耦合方式不同可分为四种形式：直接耦合、双透镜扩束耦合、单透镜耦合和光纤准直器扩束耦合。这四种光纤耦合方式中，目前最常用的耦合方式是利用光纤准直器耦合光信号[2]，即双透镜扩束耦合。

直接耦合如图1 所示，图中1、2 分别为输出端和输入端光纤，3 为光纤旋转轴线。此种耦合方式最为简单明了，但光耦合损耗较大。要能够真正使用，需要很高的机械加工精度来保证，目前阶段很难保证。

Figure 1. Two fibers are directly coupled 图1. 两根光纤直接耦合 使用光纤准直器进行光耦合是现在单通道光纤旋转连接器最常见的方式，如图2 所示。此种方式对比直接耦合，降低了机械加工精度要求，改进了光纤直接耦合的缺点，在此基础上设计而来的光纤旋转连接器的机械结构主要有如下几种： 1) 图3 [3]为一种结构，此种结构的优点在于：a) 器件的密封性能好；b) 对准直器尾纤上的护套进行了良好处理，增强了器件上光纤的抗拉能力。

2) 图4 [4]中提到的结构中增加了转动拨杆，密封处理相对简单，装配相对容易。

3) 图5 为一种单路光纤旋转连接器结构。此结构将安装法兰设计在了定子端准直器的上方，采用拨杆来带动转子端转动，整体结构显的比较宽松，且没有考虑密封。该结构在实际使用安装时可能会带来一定麻烦，且适合在无密封要求的环境中使用。