光纖滑環和光纖旋轉接頭_光電滑環的區別
日期：2020-06-17
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屬于：滑環結構原理
光纖旋轉接頭又稱光纖滑環，采用光纖為數據傳輸媒體，為解決旋轉連接的系統部件之間的高精度數據傳輸提供了最佳的解決方案，光纖滑環和光纖旋轉接頭都是純光纖傳輸信號，而電光滑環則是光纖和電滑環的組合，既能傳輸光纖信號也能傳輸電信號。
如圖1是光電滑環，除了4路光纖外還有N多路電信號，圖二是光纖滑環。
光纖滑環對比普通滑環的區別？
轉速和壽命：普通導電滑環一般轉速為0-1000轉每分鐘，定制的高速滑環轉速可過1000RPM，甚至到達1萬轉每分鐘（這種情況是極少了，壽命也非常短，這么高的轉速，很少有材料能經得起這樣的高速磨損）。導電滑環的信號是通過刷絲和環道接觸旋轉實現傳輸，轉動過程中刷絲和環道摩擦，摩擦會導致磨損，所以高速滑環的壽命都不高，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（光纖旋轉接頭）是用非接觸的方式傳輸信號，避免了刷絲與環道之間的磨損，所以光纖滑環在轉速能達到幾千轉甚至上萬轉的同時也能擁有超長使用長壽命，光纖滑環最低使用壽命都是在1億轉以上。
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換設備，目前光電網絡正處于10G向40G的升級過程中，使用光纖滑環來將系統升級為光電網絡，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。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），即便是成本較低的粗波分，也能輕松實現十幾路信號在一根光纖中傳輸，而密集波分復用技術更是可以實現上百路信號在一根光纖中傳輸。
穩定性：我司采用解旋轉棱鏡原理制作多路光纖滑環，其原理是利用解旋轉棱鏡的轉像特性及解旋轉棱鏡補償各個通道的光程差，從而實現多芯光信號傳輸的方法。Dove棱鏡是一種解旋轉棱鏡，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。信號傳輸光纖中傳輸的光波處于封閉狀態，不受電磁干擾，不受環境影響，因此保證了信號的高穩定傳輸。目前光纖滑環的價格是普通滑環的幾倍甚至10倍以上，造成光纖滑環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：生產光纖滑環的工人都為技術工種，從業人員稀少，人工成本遠超普通工人。
3.研發成本高：高價格，高技術含量的產品，每一個技術指標的提升，都需要高投入，長時間改進過程。
4.雖然光纖滑環的價格高，但是高投入換來的是系統性能的大幅度提升，項目持續穩定運行，性價比還是很高的。
而在實際應用中，僅僅靠光纖滑環來傳輸數據還是不夠的，所以我們在光纖的基礎上又增加了電信號，即所謂的光電滑環，目前光纖滑環和光電滑環已廣泛應用在各個領域中，如醫療設備中的CT掃描系統，工業中的機械手、絞車，石油開采、海底探測裝置中的掃描系統以及軍事國防領域的需求更是日趨普遍。在光纖旋轉接頭旋轉的天線與雷達底座之間的通信數據連接中，天線陣面與控制中心之間對光信號的旋轉接頭連接都要光纖旋轉接頭連接器實現，在直升機、無人機、戰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或者光電吊艙內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°連續旋轉，所以也必須使用光纖旋轉接頭將探測到的光電信號傳輸到機內進行數據的分析處理，此外機裁、艦裁、多功能武器火控系統、陸海空三軍的方位目標定位系統、軍用機器人等也需要大量光纖旋轉連接器來實現高速率控制信息和圖像音頻信息的傳輸。
