多通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器的設(shè)計與研究.pdf

1、在信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天，如何更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的旋轉(zhuǎn)傳輸，成為了整個信息傳輸過程中的重要環(huán)節(jié)。光纖旋轉(zhuǎn)連接器作為實現(xiàn)上述功能的器件，由于其特有的優(yōu)點已被廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域。本文全面論述了多通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器的發(fā)展，指出了各種不同設(shè)計方案的優(yōu)缺點。按照多通道旋轉(zhuǎn)連接器的使用特點，利用幾何光學(xué)原理設(shè)計了雙通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器，并對旋轉(zhuǎn)連接器的光學(xué)系統(tǒng)進行了分析。根據(jù)Dove棱鏡的工作原理，研究了基于Dove棱鏡的多通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器中存在

2、的影響因素，并分析了各因素的作用，在理論上指導(dǎo)了基于Dove棱鏡的多通道旋轉(zhuǎn)連接器的設(shè)計和調(diào)整。
　　 本文主要完成的工作：
　　 1、分析了C-lens型光纖準(zhǔn)直器的工作原理，并提出了制作性能優(yōu)良的光纖準(zhǔn)直器的關(guān)鍵技術(shù)；分析了兩個光纖準(zhǔn)直器在對準(zhǔn)耦合時由于裝配誤差造成的附加耦合損耗，并給出了理論計算公式。
　　 2、設(shè)計了一種采用光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的雙通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器，利用正切計算法對系統(tǒng)的光路進行了理論分析，同時

3、使用FRED光學(xué)軟件對系統(tǒng)光路進行了模擬，并根據(jù)上述結(jié)果選取設(shè)計了系統(tǒng)中的各個部件；而后搭建了相應(yīng)的實驗平臺對其進行了調(diào)整，并根據(jù)調(diào)整結(jié)果優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，最終測試了調(diào)試好的雙通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器的插入損耗值、旋轉(zhuǎn)變化量和回波損耗。
　　 3、利用幾何光學(xué)的方法，在理論上研究了Dove棱鏡的加工誤差和裝配誤差對出射光偏轉(zhuǎn)、耦合損耗的影響；為了驗證理論的正確性，使用FRED光學(xué)軟件對Dove棱鏡的兩種誤差進行了模擬，并搭建了實驗測試系