有源光旋轉(zhuǎn)連接器的研究.pdf

1、該文為彌補(bǔ)傳統(tǒng)的光旋轉(zhuǎn)連接系統(tǒng)在機(jī)械精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等方面的局限,提出了紅外空間互連旋轉(zhuǎn)連接器和采用自聚焦透鏡的光電混合光纖旋轉(zhuǎn)連接器兩種設(shè)計(jì)方案,它們都具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,光信號(hào)耦合容易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn).對(duì)這兩種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和系統(tǒng)優(yōu)化方法的探索,在現(xiàn)有技術(shù)的綜合應(yīng)用,以及開(kāi)發(fā)新型光旋轉(zhuǎn)連接器并推廣使用方面具有開(kāi)拓性意義.該文的主要工作:1.提出將紅外無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)引入旋轉(zhuǎn)連接器的設(shè)計(jì)思想,并根據(jù)旋轉(zhuǎn)連接器的基本設(shè)計(jì)要求,及其與

2、紅外無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)相結(jié)合的具體要求,完成了紅外空間互連旋轉(zhuǎn)連接器的整體設(shè)計(jì)方案.2.設(shè)計(jì)了紅外空間互連旋轉(zhuǎn)連接器的電路.從微機(jī)接口、通信控制和紅外收發(fā)三個(gè)層次討論了電路的實(shí)現(xiàn)方法,并完成了信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的時(shí)序仿真.采用多種新型器件和功能模塊,設(shè)計(jì)了具有功能齊全,體積小等特點(diǎn)的電路硬件.3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了紅外空間互連旋轉(zhuǎn)連接器的適應(yīng)性.在不同主機(jī)操作系統(tǒng)下,對(duì)紅外空間互連旋轉(zhuǎn)連接器的傳輸性能進(jìn)行分析與評(píng)估,測(cè)試了系統(tǒng)的通信速率、傳輸穩(wěn)定性和

3、可靠性等重要指標(biāo),并總結(jié)了紅外空間互連旋轉(zhuǎn)連接器的傳輸特點(diǎn).4.優(yōu)化設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)連接器中的紅外光鏈路.分析了IrDA協(xié)議規(guī)定的紅外無(wú)線(xiàn)信道的特性,從改善紅外互連旋轉(zhuǎn)連接器光鏈路,優(yōu)化系統(tǒng)的角度設(shè)計(jì)了準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng),用其減小紅外光發(fā)散角,從而提高旋轉(zhuǎn)連接器的傳輸性能.5.設(shè)計(jì)了采用自聚焦透鏡的光電混合光纖旋轉(zhuǎn)連接器.該系統(tǒng)綜合了有源及無(wú)源光纖旋轉(zhuǎn)連接器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)動(dòng)部分用自聚焦透鏡準(zhǔn)直光信號(hào),固定接收部分用光電和電光變換電路,從而完成光信號(hào)