随着光纤使用的范围越来越广,滑环已经成为制约光纤发展的技术瓶颈,尤其是在医疗、雷达、无人机等高科技行业,对高性能滑环的需求越来越普遍。光纤滑环能够满足此领域对传输速率和使用寿命的要求,因此光纤滑环已经在多个行业中替代了普通的导电滑环。
光纤滑环的功能
早期的光纤滑环是有源的,是在导电滑环的基础上改造的,两端安装光电转换设备。光信号在进入滑环之前被转换成电信号,通过导电滑环传输,然后由另一个设备再次转换成光信号。此种方式并没有从根本上解决传输速率和使用寿命短的问题。另一种方式是通过光和机械传输的方式,结合实现光信号的直接连续传输,即无源光纤滑环,其优势更加明显,并且最终成为光纤滑环的主流技术。
光纤滑环根据所使用的光纤可分为单模光纤滑环、多模光纤滑环和特种光纤滑环。单模光纤滑环使用芯径为9/125μm的光纤。与多模光纤相比,单模光纤滑环具有更好的传输性能。目前主流单纤传输速率为10Gb/min,正在升级为40G光网络。由于单模光纤的纤芯直径比多模光纤小得多,生产单模光纤滑环难度更大,对零件精度要求更高。但是,由于单模光纤传输性能更好,单模光纤滑环的消耗远大于多模光纤。
多模光纤中使用的光纤有50/125μm和62.5/125μm两种,由于芯径大,光学器件的耦合难度相对较低,可以使用价格较低的LED光源。而且多模光纤容易耦合成更大的光功率。在短距离传输中,多模光纤系统具有更多的成本优势。使用OM3多模光纤,最高速率为10Gb/min的信号可以在300米的距离内传输。
特殊光纤滑环是由各种非常规光纤制成的光纤滑环,包括塑料光纤、小直径光纤和大芯光纤,用于工业控制、传感和大功率激光系统。
一般单模光纤滑环使用的波长主要是1310nm和1550nm,多模光纤滑环使用的波长主要是850nm和1300nm。此外,还需要一些特殊的波长,如1064、780、650和可见光。
光纤滑环的优点包括:
1.支持单模、多模光纤
2.从单通道到36通道,可以组合电滑环
3.传输高频信号和高速数字信号
4.高频滑环的最高传输速率为40GHz
5.满足高速串行数字信号或模拟信号传输
6.无接触、无摩擦、使用寿命长
7.电流和信号混合可以同时传输
8.它用于需要传输大量数据的情况
9.可支持15000米水下作业
10.抗电磁干扰
可选光纤滑环:
1.单通道还是多通道
2.光纤接头可选 FC, SC, ST, SMA, or LC (PC and APC)
3.深水型
4.高速型
4.光电组合型