Il giunto rotante a fibra ottica (FORJ – Fiber Optic Rotary Joint<\/em>) \u00e8 l’equivalente ottico dell’anello di contatto elettrico, pi\u00f9 comunemente detto Collettore Rotante o Slip Ring<\/em>. Permette la trasmissione ininterrotta di un segnale ottico durante la rotazione lungo l’asse della fibra. Il FORJ \u00e8 ampiamente utilizzato in sistemi di guida missilistica, sistemi robotici, veicoli telecomandati (ROV), sistemi di perforazione petrolifera, sistemi di rilevamento, dispositivi medici (OCT), comunicazioni in genere e molte altre applicazioni “da campo” dove \u00e8 richiesta la trasmissione per mezzo di un cavo in fibra ottica tra una parte statica ad una in rotazione continua, evitando cos\u00ec l’usura da torsione meccanica.<\/strong><\/p>\n\n Da una rapida ricerca brevettuale si pu\u00f2 facilmente constatare la quantit\u00e0 di tecnologie brevettate in ambito giunti rotanti a fibra ottica, sia due canali sia multi-canale. Commercialmente, tuttavia, viene implementato solo un numero limitato di principi costruttivi. Per i nostri Slip Ring utilizziamo tecnologie atte ad agevolare sia i FORJ dual-port (2-channel<\/em>) sia multi-port (multi-channel<\/em>), offrendo cos\u00ec ai nostri clienti un prodotto dalle prestazioni eccellenti.<\/p>\n\n La funzione dei FORJ \u00e8 quella di trasmettere potenza e\/o segnali tra due o pi\u00f9 cavi in fibra ottica posti in libera rotazione tra loro. Pertanto, \u00e8 importante che il dispositivo abbia una bassa perdita di inserzione (insertion loss<\/em>), una variazione minima nella perdita di inserzione (wow<\/em>) e un’elevata perdita di ritorno (return loss<\/em>), parametri che identificano la quantit\u00e0 di riflessione generata da un FORJ e, conseguentemente, la sua qualit\u00e0.
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\nAndiamo pi\u00f9 nel dettaglio…<\/p>\n\n Insertion Loss (IL)<\/strong>: la perdita di inserzione di 3 dB equivale alla trasmissione del 50% della potenza ottica trasmessa. I convertitori multimediali pi\u00f9 comunemente usati offrono un budget ottico complessivo superiore a 15 dB. Tuttavia, la quantit\u00e0 di connessioni e componenti in fibra tra la coppia di convertitori pu\u00f2 dare origine a perdite importanti; pertanto \u00e8 essenziale mantenere una perdita di inserzione relativamente bassa attraverso i giunti rotanti in fibra ottica. La tipica perdita di inserzione dei nostri FORJ a canale singolo \u00e8 di 0,5 dB e 3 dB per canali doppi e multipli.<\/p>\n\n Insertion Loss Variation (wow)<\/strong>: a causa delle mutevoli condizioni di accoppiamento, non \u00e8 raro rilevare delle variazioni di perdita mentre il FORJ \u00e8 in rotazione. Tuttavia, se questa variazione supera una certa soglia, il rapporto segnale \/ rumore degrader\u00e0. Tieni presente che se il wow<\/em> \u00e8 un parametro fondamentale per la tua applicazione dovrai selezionare uno dei nostri FORJ a canale singolo per assicurarti un\u00a0wow<\/em>\u00a0inferiore a 0,25 dB.
\nIl\u00a0wow<\/em>, infine, viene utilizzato anche come indicatore dello stato di salute generale del dispositivo.<\/p>\n\n Return Loss (RL)<\/strong>: tutte le sorgenti laser, in particolare i laser DFB (feedback distribuito), sono sensibili alla riflessione ottica, che causa fluttuazioni spettrali e, successivamente, jitter<\/em> di potenza. La perdita di ritorno \u00e8 una misura della quantit\u00e0 di riflessione accumulata in un sistema ottico. Una riflessione di -45 dB equivale a una perdita di ritorno di 45 dB. Mentre \u00e8 possibile ottenere una perdita di ritorno di 60 dB con fibre monomodali, per i FORJ multicanale si ha tipicamente una perdita di 40 dB.<\/p>\n\n Un return loss<\/em> di 40 dB \u00e8 il requisito standard tra i componenti passivi single-mode<\/em>\u00a0(quali sono i FORJ) sufficiente a garantire il corretto funzionameno del sistema. Tutti i FORJ offerti da Servotecnica soddisfano questo requisito. \u00c8 possibile fornire FORJ con RL<\/em> da 50 dB a 60 dB come opzioni standard.<\/p>\n\n Il singolo canale FORJ ha una struttura meccanica molto semplice che consente al dispositivo di essere altamente affidabile, durevole nel tempo, compatto e di ruotare ad alta velocit\u00e0.
\n\u00c8 importante considerare che un FORJ a fibra singola pu\u00f2 trasportare decine (se non centinaia) di canali dati e che anche in combinazione con un multiplexer ha un costo molto inferiore se comparato ad un FORJ a canali multipli.<\/p>\n\n Per chi avesse comunque bisogno di due canali, Servotecnica offre FORJ dal design coassiale in grado di soddisfare le specifiche pi\u00f9 esigenti pur mantenendo costi ragionevoli e dimensioni ridotte. Inoltre, questa tecnologia garantisce l\u2019assenza di \u201cpunti morti\u201d (detti black spot<\/em>).<\/p>\n\n Per i FORJ multicanale \u00e8 necessaria una struttura meccanica pi\u00f9 complessa. Questi dispositivi richiedono un accurato allineamento ottico per mantenere buone prestazioni in tutte e tre le aree chiave sopra menzionate. Un allineamento o un design ottico inadeguato, non solo comprometterebbero le prestazioni ottiche chiave, ma potrebbe far insorgere situazoni quali:\u00a0 perdita ad alta lunghezza d’onda, alto PDL (perdita dipendente dalla polarizzazione), alta PMD (dispersione della modalit\u00e0 di polarizzazione) e crosstalk<\/em> elevato (vedere ulteriore discussione in basso). Il design multicanale dei nostri Slip Rings consente di allineare fino a 12 canali standard, in aggiunta a svariate personalizzazioni.<\/p>\n\n La perdita dipendente dalla lunghezza d’onda \u00e8 una misura dell’uniformit\u00e0 della perdita d’inserzione sulla lunghezza d’onda, poich\u00e9 sono comuni lunghezze d’onda multiple come 850, 1310 e 1550 nm. Se il sistema ottico contenesse un elemento altamente dispersivo, la perdita dipendente dalla lunghezza d’onda potrebbe essere un problema. La differenza di perdita di inserzione di 0,5-1,0 dB tra 1310 nm e 1550 nm \u00e8 generalmente accettabile.<\/p>\n\n Simile alla perdita dipendente dalla lunghezza d’onda \u00e8 la perdita di inserzione rispetto alla polarizzazione. In un tipico sistema a fibra ottica, la polarizzazione d’ingresso varia in maniera casuale. Meno di 0,1 dB \u00e8 considerato lo standard del settore per i componenti passivi. \u00c8 noto, inoltre, che un componente ottico con un angolo di incidenza non normale crea PDL a livelli elevati.<\/p>\n\n La dispersione della modalit\u00e0 di polarizzazione \u00e8 l’indice di allungamento degli impulsi dato dalla differenza di velocit\u00e0 di spostamento delle due modalit\u00e0 di polarizzazione ortogonali. Qualunque bi-rifrangenza, naturale o indotta, causer\u00e0 PMD nel sistema. 0,1 pico-secondi (ps), o meno, \u00e8 il requisito pi\u00f9 comune per i componenti passivi. Si noti che il PMD non \u00e8 un fattore da considerare fatta eccezione per le larghezze di banda di segnale di 1 o pi\u00f9 gigabit o superiore.<\/p>\n\n Il crosstalk<\/em>\u00a0(o diafonia) misura il rumore o l’interferenza elettromagnetica che si pu\u00f2 generare tra due canali adiacenti. Pi\u00f9 alto \u00e8 l’indice, pi\u00f9 bassa \u00e8 l’interferenza. Ad esempio, una diafonia a 60 dB rappresenta l’interferenza sui canali adiacenti di 1 parte per milione.
\nIl requisito di diafonia varia da sistema a sistema; in generale, pi\u00f9 alto sar\u00e0 il budget ottico del sistema, maggiore dovr\u00e0 essere l’indice di crosstalk<\/em>. Tutti i FORJ a canale doppio e multiplo offerti da Servotecnica offrono tipicamente una diafonia superiore a 60 dB.
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\n Il core<\/em>\u00a0di fibra molto pi\u00f9 piccolo (9 micron) delle fibre single-mode<\/em> mantiene i fasci ottici nella loro forma pi\u00f9 pura con un profilo gaussiano matematicamente perfetto. La capacit\u00e0 della larghezza di banda della fibra single-mode<\/em> \u00e8 molto pi\u00f9 ampia di quella delle fibre multi-mode<\/em>. La sua larghezza di banda \u00e8 anche molto meno dipendente dalla lunghezza della fibra e pu\u00f2 essere estesa facilmente. Nel complesso i sistemi multi-mode<\/em> offrono ancora il vantaggio di costo rispetto a single-mode<\/em>. Tuttavia, il divario si sta riducendo man mano che cresce la popolarit\u00e0 di single-mode<\/em>.<\/p>\n\n Le dimensioni contano e la storia dei componenti passivi in fibra ottica lo ha ampiamente dimostrato. In effetti, soluzioni sempre pi\u00f9 compatte hanno fatto da traino per l’innovazione.
\nNon \u00e8 raro affiancare la trasmissione su fibra con collettori rotanti elettrici, giunti rotanti a radio frequenze o giunti rotanti a fluido, con la collocazione del FORJ al centro del sistema; questo fa si che il suo diametro sia un fattore determinante per la dimensione complessiva del sistema.
\nFORJ pi\u00f9 piccoli significano un costo inferiore per l’intero sistema.<\/p>\n\n Un FORJ pu\u00f2 essere finito con fibra libera (pigtail<\/em>) o contenitori femmina (receptacle<\/em>) su entrambe le estremit\u00e0 del dispositivo. In genere, la versione con pigtail<\/em> di fibra ha prestazioni ottiche pi\u00f9 ripetibili poich\u00e9 elimina l’incertezza nelle giunzioni dei connettori. Inoltre, i connettori difettosi nella versione\u00a0pigtail<\/em> possono essere facilmente ricondizionati o riterminati, mentre un difetto simile nella versione con receptacles<\/em> (connettori femmina) potrebbe rivelarsi irreversibile.<\/p>\n\n Per questi motivi, noi di Servotecnica siamo soliti raccomandare la versione pigtail<\/em> alla maggior parte dei nostri clienti. Tuttavia, per le applicazioni che non consentono l\u2019utilizzo di terminazione in fibra fissa sul dispositivo, i nostri FORJ serie R offrono connettori femmina di formato FC e ST. \u00c8 inoltre possibile mischiare e abbinare fibra e receptacle<\/em> in un’unica soluzione in configurazioni personalizzate.<\/p>\n\n Quasi tutti i FORJ standard disponibili sul mercato sono privi di foro passante e, quando presente, non sono realmente dei FORJ passivi, in quanto sostituiscono la fibra d’uscita con un rilevatore fotografico. Progettare un FORJ passivo con foro passante \u00e8 molto complesso. Servotecnica offre diversi modelli passivi con foro passante per le applicazioni pi\u00f9 svariate.<\/p>\n\n I FORJ sono stati ampiamente usati in applicazioni subacquee, dove il grado di tenuta sull’acqua e l’equalizzazione della pressione sono caratteristiche fondamentali. Il riempimento mediante fluido non solo rende possibile la compensazione della pressione, ma fornisce anche la lubrificazione e corrispondenza dell’indice di rifrazione pi\u00f9 corretta.
\nServotecnica offre modelli riempiti sia con liquido sia fluidi per soddisfare tutte le esigenze applicative.<\/p>\n\n Tutti i nostri FORJ possono essere personalizzati per soddisfare esigenze specifiche.
\nChiamaci se non trovi una soluzione immediata sul nostro sito, rimarrai piacevolemente sorpreso nel scoprire quanto possiamo semplificarti il lavoro!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Alcune nozioni fondamentali e definizioni sui giunti rotanti a fibra ottica (FORJ) Il giunto rotante a fibra ottica (FORJ – Fiber Optic Rotary Joint) \u00e8 l’equivalente […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":5387,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[987],"tags":[],"class_list":["post-6079","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-motion-blog-it"],"acf":[],"yoast_head":"\n1. <\/strong>Tecnologia<\/h3>\n\n
\n\n2. <\/strong>Parametri chiave<\/h3>\n\n
\n\n3. <\/strong>Canale singolo o canali multipli<\/h3>\n\n
\n\n4. <\/strong>Singlemode vs. multimode<\/h3>\n\n
\n\n5. <\/strong>Taglia<\/h3>\n\n
\n\n6. <\/strong>Fibra o connettore femmina (pigtail<\/em> o receptacle<\/em>)<\/h3>\n\n
\n\n7.\u00a0<\/strong>Foro passante<\/h3>\n\n
\n\n8. <\/strong>Riempimento con fluido<\/h3>\n\n
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