光纖滑環(huán)的原理及應(yīng)用介紹

　　光纖滑環(huán)，也稱為光纖旋轉(zhuǎn)接頭或FORJ，用于傳輸信號，還能傳遞動力，設(shè)計成光電滑環(huán)。光纖滑環(huán)可以使光纖自由旋轉(zhuǎn)，保持光信號的連續(xù)傳輸。光纖滑環(huán)分為單通道、多通道和混合通道。光纖滑環(huán)可以多種形式工作。單模光纖旋轉(zhuǎn)接頭采用單模光纖，纖芯小，帶寬高，衰減低，工作波長1300nm~1550nm。多模光纖旋轉(zhuǎn)接頭采用大芯、高衰減、高色散的多模光纖，工作波長850nm~1300nm。定制的旋轉(zhuǎn)接頭必須牢記用戶的要求，并應(yīng)以較低的成本為客戶提供最佳的性能。

　　光纖旋轉(zhuǎn)接頭(FORJ)用于許多應(yīng)用，包括機(jī)器人、材料處理系統(tǒng)、車輛轉(zhuǎn)臺、遙控車輛、雷達(dá)天線、光纖電纜槽、醫(yī)療系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、船舶推進(jìn)系統(tǒng)、傳感器平臺和風(fēng)力渦輪機(jī)。光纖旋轉(zhuǎn)接頭(FORJ)在工業(yè)和軍事應(yīng)用中有可靠的性能記錄。

　　光纖滑環(huán)大多數(shù)光纖滑環(huán)用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸線。光纖的寬帶能力和電磁干擾隔離逐漸將光纖推向越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域。代表數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的1和0的光脈沖被傳輸?shù)焦饫w的一端，并在另一端被接收。相位問題是高速傳輸線路退化和誤碼的最常見原因，而光纖傳輸線路最容易受到傳輸線路損耗引起的信號電平或幅度問題的影響。一般光纖傳輸線的系統(tǒng)裕度，即光源輸出電平與探測器輸入靈敏度之差，在一定裕度下約為10 dB。根據(jù)光纖的工作原理，系統(tǒng)設(shè)計人員通常會將損耗預(yù)算放在一起，并選擇允許系統(tǒng)在此預(yù)算內(nèi)工作的組件。光纖滑環(huán)的質(zhì)量之一是設(shè)備的最大插入損耗。光纖組件的光學(xué)插入損耗IL由組件的透射率T決定，該透射率T為IL=-10log10(T)。

　　另一方面，一些光纖傳輸線以模擬方式傳輸信息。有些雷達(dá)系統(tǒng)根據(jù)光纖導(dǎo)電滑環(huán)的工作原理，將射頻電信號轉(zhuǎn)換成光信號，然后發(fā)送“光纖射頻”。光纖分布式傳感應(yīng)用使用信號的模擬位移(振幅、頻率或波長)來指示條件(如溫度或應(yīng)力)。雖然插入損耗仍然是這些系統(tǒng)中的主要考慮因素，但是其他因素(例如損耗隨旋轉(zhuǎn)的變化、回波損耗和損耗或與波長和/或偏振相關(guān)的變化)也是考慮系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。