一种基于环形柱透镜的离轴光纤旋转连接器

摘要

本发明公开了一种基于环形柱透镜的离轴光纤旋转连接器，其包括以旋转界面对称排列的光输入端和光输出端，光输入端和光输出端结构相同，绕同一中空旋转轴相对旋转，以实现光信号的双向传输。输入光信号由主光纤一进入光分路器一，以功率均分的方式耦合到分段光纤一的各段光纤中，相同的光信号经过自聚焦透镜阵列准直器一准直扩束后入射到环形柱透镜一上，准直为平行光后经旋转界面，被环形柱透镜二接收，然后耦合进入自聚焦透镜阵列准直器二，被会聚进入分段光纤二的各段光纤中，最后在光分路器二中以功率叠加的方式耦合到主光纤二中并输出。环形柱透镜的设计使本发明提高了离轴旋转传输光信号的耦合效率，并可根据实际的离轴空间尺寸需求进行灵活设计。

主权项

一种基于环形柱透镜的离轴光纤旋转连接器，包括光输入端和光输出端，其特征在于：A)所述光输入端依次由主光纤一、光分路器一、分段光纤一、自聚焦透镜阵列准直器一和环形柱透镜一组成；所述光输出端依次由环形柱透镜二、自聚焦透镜阵列准直器二、分段光纤二、光分路器二、主光纤二组成；B)所述的光输入端和光输出端结构相同，与其间所夹的旋转界面呈对称排列，绕同一中空旋转轴相对旋转，以实现光信号的双向传输，所述中空旋转轴位于所述旋转界面的中心；C)光输入端所述的光分路器一将主光纤一中的光信号以功率均分的方式耦合到分段光纤一的各段光纤中，自聚焦透镜阵列准直器一的各个自聚焦透镜与分段光纤一的各段光纤对应连接，对各段光纤出射光束进行准直扩束；D)光输出端所述的自聚焦透镜阵列准直器二的各个自聚焦透镜与分段光纤二的各段光纤对应连接，并将准直光束耦合到分段光纤二的各段光纤中，光分路器二将分段光纤二的各段光纤中的光信号以功率叠加的方式耦合到主光纤二中；E)输入光信号由主光纤一进入光分路器一，耦合到分段光纤一的各段光纤中，各路光信号经过自聚焦透镜阵列准直器一的各个自聚焦透镜准直扩束后入射到环形柱透镜一上，被其准直为平行光后进入旋转界面，通过旋转界面的自由空间后，各路光信号被环形柱透镜二接收，然后耦合进入自聚焦透镜阵列准直器二的各个自聚焦透镜中，接着被会聚进入分段光纤二的各段光纤中，最后在光分路器二中以功率叠加的方式耦合到主光纤二中并输出。