有源光旋轉連接器的研究.pdf

1、該文為彌補傳統(tǒng)的光旋轉連接系統(tǒng)在機械精度要求高、結構復雜、成本高等方面的局限,提出了紅外空間互連旋轉連接器和采用自聚焦透鏡的光電混合光纖旋轉連接器兩種設計方案,它們都具有機械結構簡單,光信號耦合容易實現(xiàn)等特點.對這兩種系統(tǒng)的設計方案和系統(tǒng)優(yōu)化方法的探索,在現(xiàn)有技術的綜合應用,以及開發(fā)新型光旋轉連接器并推廣使用方面具有開拓性意義.該文的主要工作:1.提出將紅外無線數(shù)據(jù)傳輸技術引入旋轉連接器的設計思想,并根據(jù)旋轉連接器的基本設計要求,及其與

2、紅外無線傳輸技術相結合的具體要求,完成了紅外空間互連旋轉連接器的整體設計方案.2.設計了紅外空間互連旋轉連接器的電路.從微機接口、通信控制和紅外收發(fā)三個層次討論了電路的實現(xiàn)方法,并完成了信號調制與解調的時序仿真.采用多種新型器件和功能模塊,設計了具有功能齊全,體積小等特點的電路硬件.3.通過實驗檢驗了紅外空間互連旋轉連接器的適應性.在不同主機操作系統(tǒng)下,對紅外空間互連旋轉連接器的傳輸性能進行分析與評估,測試了系統(tǒng)的通信速率、傳輸穩(wěn)定性和

3、可靠性等重要指標,并總結了紅外空間互連旋轉連接器的傳輸特點.4.優(yōu)化設計了旋轉連接器中的紅外光鏈路.分析了IrDA協(xié)議規(guī)定的紅外無線信道的特性,從改善紅外互連旋轉連接器光鏈路,優(yōu)化系統(tǒng)的角度設計了準直光學系統(tǒng),用其減小紅外光發(fā)散角,從而提高旋轉連接器的傳輸性能.5.設計了采用自聚焦透鏡的光電混合光纖旋轉連接器.該系統(tǒng)綜合了有源及無源光纖旋轉連接器的系統(tǒng)結構,轉動部分用自聚焦透鏡準直光信號,固定接收部分用光電和電光變換電路,從而完成光信號