光纖滑環(huán)和光纖旋轉(zhuǎn)接頭_光電滑環(huán)的區(qū)別
光纖旋轉(zhuǎn)接頭又稱光纖滑環(huán),采用光纖為數(shù)據(jù)傳輸媒體,為解決旋轉(zhuǎn)連接的系統(tǒng)部件之間的高精度數(shù)據(jù)傳輸提供了最佳的解決方案,光纖滑環(huán)和光纖旋轉(zhuǎn)接頭都是純光纖傳輸信號,而電光滑環(huán)則是光纖和電滑環(huán)的組合,既能傳輸光纖信號也能傳輸電信號。
如圖1是光電滑環(huán),除了4路光纖外還有N多路電信號,圖二是光纖滑環(huán)。
光纖滑環(huán)對比普通滑環(huán)的區(qū)別?
轉(zhuǎn)速和壽命:普通導電滑環(huán)一般轉(zhuǎn)速為0-1000轉(zhuǎn)每分鐘,定制的高速滑環(huán)轉(zhuǎn)速可過1000RPM,甚至到達1萬轉(zhuǎn)每分鐘(這種情況是極少了,壽命也非常短,這么高的轉(zhuǎn)速,很少有材料能經(jīng)得起這樣的高速磨損)。導電滑環(huán)的信號是通過刷絲和環(huán)道接觸旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)傳輸,轉(zhuǎn)動過程中刷絲和環(huán)道摩擦,摩擦會導致磨損,所以高速滑環(huán)的壽命都不高,需要嚴格控制方向角,盡可能較少磨損延長使用壽命。光纖滑環(huán)(光纖旋轉(zhuǎn)接頭)是用非接觸的方式傳輸信號,避免了刷絲與環(huán)道之間的磨損,所以光纖滑環(huán)在轉(zhuǎn)速能達到幾千轉(zhuǎn)甚至上萬轉(zhuǎn)的同時也能擁有超長使用長壽命,光纖滑環(huán)最低使用壽命都是在1億轉(zhuǎn)以上。
傳輸速率:光纖的傳輸速率本身可以達到T級別的(1T=1000G),光纖傳輸速率主要受限于兩端的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備,目前光電網(wǎng)絡(luò)正處于10G向40G的升級過程中,使用光纖滑環(huán)來將系統(tǒng)升級為光電網(wǎng)絡(luò),將會帶來傳輸速率的飛躍,更快的速度,更高清的視頻都將實現(xiàn)。另外,單根光纖中是允許同時傳輸多路信號的(波分復用技術(shù)),即便是成本較低的粗波分,也能輕松實現(xiàn)十幾路信號在一根光纖中傳輸,而密集波分復用技術(shù)更是可以實現(xiàn)上百路信號在一根光纖中傳輸。
穩(wěn)定性:我司采用解旋轉(zhuǎn)棱鏡原理制作多路光纖滑環(huán),其原理是利用解旋轉(zhuǎn)棱鏡的轉(zhuǎn)像特性及解旋轉(zhuǎn)棱鏡補償各個通道的光程差,從而實現(xiàn)多芯光信號傳輸?shù)姆椒?。Dove棱鏡是一種解旋轉(zhuǎn)棱鏡,由于Dove棱鏡的整體性,其避免了早期國外使用的像Abbe-Konig等棱鏡自身的調(diào)整和膠合帶來的誤差;而且Dove棱鏡是直角棱鏡削去直角部分形成的,因此其加工難度較小,所以Dove棱鏡相對于其他幾種解旋棱鏡更易實現(xiàn)。信號傳輸光纖中傳輸?shù)墓獠ㄌ幱诜忾]狀態(tài),不受電磁干擾,不受環(huán)境影響,因此保證了信號的高穩(wěn)定傳輸。目前光纖滑環(huán)的價格是普通滑環(huán)的幾倍甚至10倍以上,造成光纖滑環(huán)高價格的主要原因有:
1.材料成本高:高精度零部件,核心不見精度要求微米級別,光學棱鏡、透鏡和光學鍍膜費用也昂貴。
2.人工成本高:生產(chǎn)光纖滑環(huán)的工人都為技術(shù)工種,從業(yè)人員稀少,人工成本遠超普通工人。
3.研發(fā)成本高:高價格,高技術(shù)含量的產(chǎn)品,每一個技術(shù)指標的提升,都需要高投入,長時間改進過程。
4.雖然光纖滑環(huán)的價格高,但是高投入換來的是系統(tǒng)性能的大幅度提升,項目持續(xù)穩(wěn)定運行,性價比還是很高的。
而在實際應(yīng)用中,僅僅靠光纖滑環(huán)來傳輸數(shù)據(jù)還是不夠的,所以我們在光纖的基礎(chǔ)上又增加了電信號,即所謂的光電滑環(huán),目前光纖滑環(huán)和光電滑環(huán)已廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域中,如醫(yī)療設(shè)備中的CT掃描系統(tǒng),工業(yè)中的機械手、絞車,石油開采、海底探測裝置中的掃描系統(tǒng)以及軍事國防領(lǐng)域的需求更是日趨普遍。在光纖旋轉(zhuǎn)接頭旋轉(zhuǎn)的天線與雷達底座之間的通信數(shù)據(jù)連接中,天線陣面與控制中心之間對光信號的旋轉(zhuǎn)接頭連接都要光纖旋轉(zhuǎn)接頭連接器實現(xiàn),在直升機、無人機、戰(zhàn)斗機的機身前部或下部,為了偵查或定位等目的,一般裝有光電瞄準系統(tǒng)或者光電吊艙內(nèi)部裝有各種光電傳感器,在工作時為了精確的進行目標的捕獲,吊艙需要360°連續(xù)旋轉(zhuǎn),所以也必須使用光纖旋轉(zhuǎn)接頭將探測到的光電信號傳輸?shù)綑C內(nèi)進行數(shù)據(jù)的分析處理,此外機裁、艦裁、多功能武器火控系統(tǒng)、陸海空三軍的方位目標定位系統(tǒng)、軍用機器人等也需要大量光纖旋轉(zhuǎn)連接器來實現(xiàn)高速率控制信息和圖像音頻信息的傳輸。