本文提出一种新的旁轴光纤旋转连接器。该连接器包括输入端、环形基体和输出端。输入端包括光纤准直器和偏转光栅,可实现平行光束的偏转。环形基体的中心为空心体,采用平面-锥面组合式结构,可以控制光束沿圆周方向传输,平面与锥面镀有增反膜,具有高的传输效率;在基体下表面设置输出窗口。光束在基体内传播时,在输出窗口处出射。输出端包括光束偏转元件、望远镜系统以及光纤准直器。光束偏转元件将沿圆周分布的光束偏转到平行于机械旋转轴的方向,望远镜系统缩小光束口径,并且保持光束的平行,光纤准直器为接收元件。使用FRED光学软件模拟了光束在连接器内旋转耦合,仿真结果表明连接器可以实现光信号的动态输入、固定位置输出,信号的传输效率不低于10%。本文主要工作:1.提出基体的锥面-平面组合式模型,计算了旁轴情况下光束在基体内的传输方式,并给出基体参数的约束条件;阐述了光束偏转元件、输出窗口选取的原则以及窗口分隔的思想;计算了透镜与棱镜的参数;计算了单基体实现多通道传输的条件;2.分析了辐射型闪耀光栅的光束偏转原理,并计算其透过率函数,公式表明,当辐射型光栅的角度较小时,可以采用常规的闪耀光栅代替;同时计算了常规线性光栅偏转光束的偏差;3.提出了单通道连接器、多通道双向传输连接器光学结构的方案,并给出三种光束输出方法;4.模拟了双光栅方案和光栅-棱镜组合方案的连接器结构,测试了光束的传播路线、倾斜角度,证明了光束可以在环形基体内动态输入、固定区域输出。模拟了连接器受光源偏差的影响,表明连接器对入射角和径向位移的变化敏感;模拟了单基体实现多通道传输的情形,证明了理论的正确性。