一種新型高速雙向光纖旋轉(zhuǎn)連接數(shù)據(jù)傳輸鏈路的設(shè)計.pdf

1、在雷達(dá)、導(dǎo)航、艦艇等系統(tǒng)中常需要將信號或能量從一個旋轉(zhuǎn)平臺傳輸?shù)搅硪混o止平臺。早期，旋轉(zhuǎn)平臺間的信號傳輸與控制采用電滑動環(huán)旋轉(zhuǎn)傳輸電信號來實(shí)現(xiàn)。但是隨著現(xiàn)代信息控制與處理對信號傳輸容量和帶寬提出了更高的要求，電滑動環(huán)不能滿足使用要求。因此，以光信號傳輸為基礎(chǔ)，綜合電光轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理的光纖旋轉(zhuǎn)連接傳輸技術(shù)逐漸取代電滑動環(huán)的旋轉(zhuǎn)連接技術(shù)。隨著光通信技術(shù)的不斷發(fā)展，新型光通信器件不斷涌現(xiàn)，光纖旋轉(zhuǎn)連接信號傳輸技術(shù)以其具有大傳輸容量、寬帶寬、良

2、好電磁兼容、體積小和重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)，越來越受到研究重視。 在本文中，一種以光纖旋轉(zhuǎn)連接技術(shù)為核心，結(jié)合光/電信號轉(zhuǎn)換與處理技術(shù)的光纖旋轉(zhuǎn)連接高速雙向數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計方案被提出和實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)包括光/電收發(fā)模塊、線路編碼解碼模塊和雙向光纖旋轉(zhuǎn)連接信道三部分。通過對系統(tǒng)的光/電收發(fā)模塊、雙向傳輸光纖信道及高速數(shù)據(jù)傳輸性能的測試與分析，結(jié)果表明系統(tǒng)具有2.5Gbps的單路傳輸速率，低旋轉(zhuǎn)損耗變化和插損，體積小，良好電磁兼容特性。采用光環(huán)

3、行器結(jié)構(gòu)的雙向傳輸技術(shù)具有光路結(jié)構(gòu)簡單，信道隔離高，插損小和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。 通過對光纖旋轉(zhuǎn)連接技術(shù)的分析，考慮其與WDM技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展趨勢，一種新型光纖旋轉(zhuǎn)連接器的設(shè)計結(jié)構(gòu)被提出和分析。該設(shè)計以光子晶體光纖為基礎(chǔ)，采用直接耦合的方法實(shí)現(xiàn)低損耗的光纖旋轉(zhuǎn)連接。耦合損耗理論分析結(jié)果表明，該設(shè)計方案能降低光纖旋轉(zhuǎn)連接器的機(jī)械加工和裝配精度，具有低插入損耗和簡單的光路結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，在目前國內(nèi)現(xiàn)有條件下能實(shí)際生產(chǎn)。以光子晶體光纖作為光信