[实用新型]一种双通道光学旋转耦合器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，具体涉及一种双通道光学旋转耦合器。

背景技术

光学旋转耦合器或者光学旋转连接器是一种广泛应用于工业和医用光纤激光扫描内窥镜的装置。光学旋转耦合器的主要功能是实现两段光纤之间的单模耦合，其中一段光纤静止不动，另外一段光纤围绕光轴高速旋转。高速旋转的单模光纤可以实现激光扫描内窥镜当中的圆周扫描。

而双通道光学旋转耦合器是指静止不动的静止端有两条单模光纤1和2，参见图1所示，每条单模光纤传输一个独立的单模光信号；旋转的活动端也有两条单模光纤3和4，并且单模光纤3和4围绕同一个旋转轴高速旋转；要求在旋转过程当中，单模光3连续接收单模光纤1发出的光信号，单模光4连续接收单模光纤2发出的光信号，并且通道1-3和通道2-4光功率耦合效率都为最优(>80%)。由于活动端两根光纤无法同时放在旋转轴上，双通道光学旋转耦合成为一个难题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构简单，实现了在同一耦合器内的两路单模光信号能够同时旋转耦合的双通道光学旋转耦合器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双通道光学旋转耦合器，所述耦合器包括旋转轴以及绕所述旋转轴旋转的转子，所述耦合器具有相对世界坐标系静止的静止端、相对世界坐标系绕所述旋转轴旋转的活动端，所述耦合器包括位于所述静止端上的第一光纤与第二光纤，位于所述活动端上的第三光纤与第四光纤，所述耦合器还包括：

第一准直透镜，位于所述第一光纤的出光路径上，所述第一光纤经所述第一准直透镜后被准直形成第一单模准直光；

第二准直透镜，位于所述第二光纤的出光路径上，所述第二光纤经所述第二准直透镜后被准直形成第二单模准直光；

第一会聚透镜，位于所述第一单模准直光的出光路径上，用于将所述第一单模准直光聚焦；

合束器，位于所述第二单模准直光的出光路径上，所述合束器上由所述第一单模准直光经所述第一会聚透镜聚焦后所形成的焦点光斑处镀覆有第一反射膜；

所述第二单模准直光透过所述合束器的部分与所述第一单模准直光经所述第一反射膜反射后的部分形成共轴光束；

第二会聚透镜，位于所述共轴光束的出光路径上，用于将所述共轴光束中的所述第二单模准直光聚焦；

分束器，用于将所述共轴光束进行分束，所述分束器上由所述共轴光束中的所述第二单模准直光经所述第二会聚透镜聚焦后形成的焦点光斑处镀覆有第二反射膜；

所述共轴光束中的所述第一单模准直光经所述第二会聚透镜后，透过所述分束器的部分经第三会聚透镜聚焦后耦合进入第三光纤；所述共轴光束中的所述第二单模准直光经所述第二会聚透镜、所述分束器后，被所述分束器上的所述第二反射膜反射的部分依次经过第三准直透镜、反射镜、第四会聚透镜后耦合进入第四光纤；

其中，所述的第一准直透镜、第二准直透镜、合束器、第一会聚透镜、第二会聚透镜相对所述旋转轴静止；所述的分束器、第三准直透镜、反射镜、第三会聚透镜、第四会聚透镜随所述转子绕所述旋转轴旋转。

优选地，所述第二单模准直光与所述第一单模准直光间呈90°夹角；所述合束器所在面与所述旋转轴的轴心线方向呈45°夹角且所述旋转轴沿自身轴心线方向穿设通过所述合束器的中心；所述分束器所在面与所述旋转轴的轴心线方向呈135°夹角且所述旋转轴沿自身轴心线方向穿设通过所述分束器的中心。

进一步优选地，所述第一反射膜位于所述合束器的中心，且所述第一反射膜的面积与所述第一单模准直光通过所述第一会聚透镜聚焦形成的焦点光斑面积相对应。

进一步优选地，所述第二反射膜位于所述分束器的中心，且所述第二反射膜的面积与所述第二单模准直光通过所述第二会聚透镜聚焦形成的焦点光斑面积相对应。

进一步优选地，所述合束器为透明的光学平板或窗口。

进一步优选地，所述分束器为透明的光学平板或窗口。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的双通道光学旋转耦合器，该耦合器通过采用合束器、分束器及多个透镜，实现了两路单模光信号能够同时绕旋转轴旋转耦合，提供了一种耦合双通道光信号的装置，其结构简单、操作方便，有效地克服了现有技术中存在的问题。

附图说明

附图1为本实用新型所述的双通道光学旋转耦合器的结构示意图；

其中：1、第一光纤；2、第二光纤；3、第三光纤；4、第四光纤；5、第一单模准直光；6、第二单模准直光；