短距离多通道光纤旋转传输系统的设计

摘要

光纤旋转连接技术的出现弥补了电滑动环传输时信息容量和带宽的不足。光纤旋转连接技术是结合光信号传输、光电收发模块、精密机械设计等技术实现光信号旋转耦合的复合技术。单通道光纤旋转连接器具有结构简单、重量轻和耦合损耗小的特点,在某些特定场合如雷达、导航、医用CT等系统中得到了越来越多的应用。但单通道光纤旋转连接器传输信号单一,不能双向传输的缺点限制了它在更多场合的应用。因此对多通道光纤旋转连接器的研究越来越迫切。本论文对多通道光纤旋转传输进行了重点讨论。
　　本论文主要工作:
　　一.分析了光纤旋转连接器的工作原理,讨论了几种现有光纤旋转连接器的结构。设计了一种新型的方双柱面解旋转棱镜结构的双通道光纤旋转连接器,该结构具有光路简单,光信号耦合容易,可实现双通道旋转传输的特点。对其耦合损耗的理论分析表明其设计总损耗可小于2.0dB,具有一定的实用价值。
　　二.介绍了光收发一体模块的整体结构,较全面地概括了光收发合一模块的分类、工作原理、器件结构、耦合封装以及各种光模块的现状和发展。然后详细介绍和分析了光发射机和光接收机模块内部的各个主要功能器件,最后提出我们所选用的光收发一体模块,并对光模块的信号接口、光波长区的分配设计进行了讨论。
　　三.设计了结合波分复用技术的短距离光纤旋转传输系统,并对系统中的波分复用组件、双向光信号传输组件、整体机箱设计等进行了分析和讨论。该系统具有高速率、多通道、双向传输特点,同时在温度、湿度、振动、盐雾、电磁屏蔽等设计方面都达到军用标准。
　　四.总结本论文的研究工作,在前期工作的基础上,提出下一步的工作和新设想。按计划完成短距离多通道光纤旋转传输系统,完成整个系统的军用性能验收,努力使各项指标均达到要求,最后为该系统的扩容做好理论分析。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 前期工作

1.3 本论文主要研究内容

1.4 本论文研究的主要创新之处

参考文献

第二章 光纤旋转连接器

2.1 概述

2.2 单通道光纤旋转连接器

2.3 多通道光纤旋转连接器

2.4 一种新型多路光纤旋转连接器的设计

2.5 本章小结

参考文献

第三章 光收发一体模块

3.1 光模块

3.2 光发射机[3-7]

3.3光接收机[8]

3.4 光收发一体模块的选择与设计与波长分配

3.5本章小结

参考文献

第四章 短距离多通道光纤旋转传输系统的设计

4.1 多通道光纤旋转传输系统的研究背景

4.2 系统总体结构

4.3 波分复用组件[8,9]

4.4 单纤双向通信的方式选择

4.5 整体结构的设计

4.6 本章小结

参考文献

第五章 结论与展望

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢