CN108594368B - 一种光电一体化智能光纤适配系统 - Google Patents

Abstract

一种光电一体化智能光纤适配系统，涉及光纤适配器领域，包括光纤适配器和控制电路，所述光纤适配器安装有LED芯片和电路组件，电路组件分别连接所述控制电路和LED芯片；当光纤适配器空置时，电路组件、控制电路和LED芯片之间形成闭合回路，LED芯片发光；当光纤适配器与光纤连接器对接时，所述电路组件的电信号断开，所述LED芯片不发光。通过光纤适配器上LED芯片的明灭实时显示该光纤适配器的占用情况，实现智能化管理，同时不会增加施工难度和安装成本。

Description

一种光电一体化智能光纤适配系统

技术领域

本发明涉及光纤适配器领域，具体来讲涉及一种光电一体化智能光纤适配系统。

背景技术

随着社会的发展，对通信的需求越来越大，光纤通信以其传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小，逐渐取代电缆和微波通信，成为主要信息传输方式。近几年光纤通信行业得到了长足的发展，三网融合不断深化，掀起了建设光纤接入(Fiber To The x，FTTx)网络的热潮。通信的数据量和通信速度不断提高，而FTTx网络的无源性特点，使光分配网络(Optical Distribution Network，ODN)的维护与管理困难增大。面对庞大的节点数和数据量，传统ODN系统在故障诊断上存在明显的劣势。全球各大运营商都被传统ODN系统的低效和高故障率而困扰，如何及时的检测、定位并处理故障，成为现今ODN系统发展的研究重点。

在光纤通信系统中，光纤适配器能够有效地实现不同的设备和系统之间的连接，是光纤通信系统中必不可少的光无源器件。光纤适配器主要安装于光纤配线架(OpticalDistribution Frame，ODF)中熔配盘内，以实现对一个区域的光纤网络进行分配。通过光纤适配器与光纤连接器进行对接来实现光纤的传输，对光信号进行分配。在实际的光通信网络的建设和管理过程中，光纤适配器故障排查工作量大，故对于每个光纤适配器的占用情况的实时掌握能够有效的提高工作和管理效率。

传统的光纤适配器在实际使用过程中，其自身并不能显示其光纤连接状况。一般是依靠人工在光纤连接器或光纤光缆上贴标签，来识别光纤适配器和用户的对应关系。但是面对庞大的光通信网络，此种方法效率低下。采用人工记录的方法难以实现对日益庞大的光纤适配节点的实时管理和维护。在人工记忆出错或者所贴的标签出现损坏的情况下，光分配网络中的各个适配节点与用户的对应关系会出现混乱，对光配线系统的建立和管理造成困难。

现今也有采用电子标签来显示光纤适配器占用情况，电子标签能够准确的反映光纤适配器的占用情况；但是由于电子标签和适配器是分离的，在安装过程中需要将电子标签固定在适配器上，增加了现场施工时的操作难度，加重了安装备料的负担，且增加了生产和安装时的成本。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种光电一体化智能光纤适配系统，通过光纤适配器上LED芯片的明灭实时显示该光纤适配器的占用情况，实现智能化管理，同时不会增加施工难度和安装成本。

为达到以上目的，本发明采取一种光电一体化智能光纤适配系统，包括光纤适配器和控制电路，所述光纤适配器安装有LED芯片和电路组件，电路组件分别连接所述控制电路和LED芯片；当光纤适配器空置时，电路组件、控制电路和LED芯片之间形成闭合回路，LED芯片发光；当光纤适配器与光纤连接器对接时，所述电路组件的电信号断开，所述LED芯片不发光。

在上述技术方案的基础上，所述电路组件包括LED控制端子、公共端子和反馈端子，每根端子都具有与所述控制电路相连的引脚，所述公共端子具有两个导接臂，其中一个导接臂与所述LED控制端子的导接臂分别接触所述LED芯片的正负极；所述公共端子另一个导接臂与反馈端子的导接臂共同接触一个导电片，当导电片与两个导接臂分离时，所述电路组件与控制电路之间的电信号断开。

在上述技术方案的基础上，所述LED芯片和电路组件安装于一个塑胶座内，所述塑胶座设置于所述光纤适配器表面，所述塑胶座包括基板，基板上方设有向突出部，突出部内部形成引脚接口；所述塑胶座还包括第一电路组件容纳槽、第二电路组件容纳槽、LED芯片容纳槽和导电片容纳槽，第一电路组件容纳槽、第二电路组件容纳槽均与引脚接口连通，引脚接口延伸至所述光纤适配器后端，两个电路组件容纳槽的另一端分别连通LED芯片容纳槽和导电片容纳槽，导电片容纳槽内设有导电片。

在上述技术方案的基础上，所述第一电路组件容纳槽内设置与所述导电片配合的导接臂，所述第二电路组件容纳槽内设置与LED芯片接触的导接臂；所述引脚接口内设置所述LED控制端子、公共端子和反馈端子的引脚，以及所述控制电路的金手指。

在上述技术方案的基础上，所述公共端子中与导电片接触的导接臂和反馈端子的导接臂均中部向下弯曲形成下凸部，且两个导接臂与导电片接触的部分为水平的导接部；当光纤适配器与光纤连接器对接时，所述下凸部被光纤连接器顶起，两个导接部脱离所述导电片。

在上述技术方案的基础上，所述光纤适配器未对接光纤连接器时，所述公共端子另一个导接臂与反馈端子的导接臂分别接触导电片，所述LED芯片发光。

在上述技术方案的基础上，所述基板的突出部向基板侧边延伸，所述第一电路组件容纳槽、第二电路组件容纳槽分别位于基板内；所述LED芯片容纳槽和导电片容纳槽在基板上的位置靠近与光纤连接器对接的一端。

在上述技术方案的基础上，所述LED芯片具有发光面，所述发光面旁设置一根导光柱，导光柱铺设于所述光纤适配器表面，并延伸至所述光纤适配器插接光纤连接器的一端。

在上述技术方案的基础上，所述导光柱具有朝向所述发光面的光源接收端、由光源接收端延伸出的中间部分以及导出光端，所述光源接收端比中间部分粗，所述导出光端的导出光面为弧面。

在上述技术方案的基础上，所述光纤适配器按照SC型适配器标准设计，包括两个连接的耦合器，两个耦合器上套装有两个相连的外壳，所述塑胶座位于外壳表面；每个所述耦合器未对接的一端具有端口。

本发明的有益效果在于：

1、本发明将光纤适配器和塑胶座采用光电一体化设计，既不影响光纤连接器的耦合和插拔，也不会影响光纤适配器在熔配盘内的安装。通过塑料座将LED芯片和电路组件安装在光纤适配器上，塑胶座的安装可以采用斜面和超声波焊接共同固定，安装成本低廉，工艺和结构简单可靠。

2、在光纤适配器空置的状态下，导电片接触公共端子的一个导接臂和反馈端子的导接臂，进而导通公共端子和反馈端子，同时公共端子的另一个导接臂和LED控制端子的导接臂分别接触所述LED芯片的正负极，三根端子的引脚均与控制电路相连，因此形成闭合回路，LED芯片发光，表示光纤适配器未被占用。

当光纤适配器中插入光纤连接器时，接触导电片的两个导接臂被光纤连接器顶起，脱离导电片，进而这两个导接臂之间电路处于断开状态，因此LED芯片的发光面不发光，表示光纤适配器被占用。

通过LED芯片的发光与否来表示光纤适配器的占用情况，中间并不需要二次操作，实现智能化管理；相比于原始的人工标签和电子标签操作更为简单易行，能够有效地避免可能出现的管理漏洞、提高了可操作性和监测的准确性。

3、光纤连接器、LED芯片和电路组件之间通过塑胶座一体化设置，避免多次备料以及安装过程中出现复杂的固定与拔插操作；并且与外部控制电路通过金手指插接，使一体化后的光纤连接器可以单个安装，多个光纤适配器之间互不影响，一个光纤适配器出现故障，可以随时替换且不影响其他一体化光纤适配器的工作，有效的提高光分配网络的建立、管理与维修效率。

4、塑胶座设置有引脚接口和多个容纳槽，能够有效的实现各个组件的安装，塑胶座、电路组件、LED芯片和导电片等各部件的加工和组装均采用成熟工艺，既便于大规模的生产，又能保证产品稳定性和通讯质量。

5、LED芯片的发光面旁边设置导光柱，导光柱延伸至光纤适配器插接光纤连接器的一端，使操作人员能够在观察到LED芯片的发光变化。导光柱光源接收端较粗，能够最大限度的接收LED芯片的发光；导光柱中间部分较细，减少安装难度，提高安装的牢固度；导光柱导出光端的导出光面为弧面，减少光线在过渡面折射造成的损失，可以将LED芯片发光反射到各个方向，方便工作人员进行操作。

附图说明

图1为本发明光电一体化智能光纤适配系统结构框图；

图2为本发明带有LED芯片和电路组件的光纤适配器未被占用立体图；

图3为本发明带有LED芯片和电路组件的光纤适配器与光纤连接器对接示意图；

图4为图3中各部分爆开示意图；

图5为本发明塑胶座结构示意图；

图6为图5的背面结构示意图；

图7为本发明塑胶座与导光柱、导电片LED芯片和电路组件配合示意图；

图8为本发明电路组件示意图；

图9为本发明LED芯片示意图；

图10为本发明导电片结构示意图；

图11为本发明中导光柱的示意图；

图12为本发明光纤适配器的示意图；

图13为本发明中一个外壳的示意图；

图14为本发明中另一个外壳的示意图。

附图标记：

光纤适配器1，耦合器11，外壳12，防尘塞13，导光柱容置槽14，观察圆角15，凸耳容纳槽16；

外部的控制电路2；

电路组件3，LED控制端子31，LED控制端子引脚310，LED控制端子导接臂311，LED控制端子折弯部3111；公共端子32，公共端子引脚320，第一导接臂321，第一导接臂折弯部3211，第二导接臂322，第二导接臂下凸部3221，第二导接臂导接部3222；反馈端子33，反馈端子引脚330，反馈端子导接臂331，反馈端子下凸部3311，反馈端子导接部3312，导电片34，连接臂300；

LED芯片4，正极41，负极42，发光面43；

塑胶座5，切断槽50，基板51，突出部52，引脚接口53，第一电路组件容纳槽54，第二电路组件容纳槽55，LED芯片容纳槽56，导电片容纳槽57，凸耳58，导光槽59；

光纤连接器6；

导光柱7，光源接收端71、中间部分72，导出光端73。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

第一实施例：

如图1、图3和图4所示，本发明光电一体化智能光纤适配系统，包括光纤适配器1和外部的控制电路2，所述光纤适配器1安装有LED芯片4和电路组件3，电路组件3分别电性连接LED芯片4和控制电路2。

光纤适配器1未对接光纤连接器时，电路组件3、控制电路2和LED芯片4之间形成闭合回路，LED芯片4发光。

当光纤适配器1与光纤连接器6对接时，电路组件3的电信号断开，LED芯片4不发光。

第二实施例：

如图2至图4所示，在上述实施例的基础上，LED芯片4和电路组件3安装于一个塑胶座5内，塑胶座5设置于光纤适配器1的表面。

如图9所示，LED芯片4两端分别为正极41和负极42，LED芯片4中部突出形成发光面43，发光面43高于正极41和负极42。

如图8和图9所示，电路组件3包括LED控制端子31、公共端子32和反馈端子33，每根端子都具有与控制电路2相连的引脚，本实施例中，三个引脚分别为LED控制端子引脚310，公共端子引脚320和反馈端子引脚330。公共端子32具有两个导接臂，分别为第一导接臂321和第二导接臂322，第一导接臂321与LED控制端子导接臂311分别接触LED芯片4的正极41和负极42。

当光纤适配器1未对接光纤连接器时，第二导接臂322与反馈端子导接臂331共同接触一个导电片34，电路组件3和控制电路2电性导通，控制电路2控制LED芯片4，LED芯片4通过发光面43发光。

如图4和图8所示，具体的，每根端子的引脚与该端子的导接臂之间具有连接臂300，公共端子32的连接臂300一端连接公共端子引脚320，另一端分叉为第一导接臂321和第二导接臂322。第一导接臂321与LED控制端子导接臂311在其末端向上折弯形并向内凸起，分别形成第一导接臂折弯部3211和LED控制端子折弯部3111，第一导接臂折弯部3211和LED控制端子折弯部3111分别接触LED芯片4的正负极。第二导接臂322和反馈端子导接臂331的中部分别向下弯曲，分别形成第二导接臂下凸部3221和反馈端子下凸部3311。第二导接臂322和反馈端子导接臂331的末端与导电片34接触的部分，分别为水平的第二导接臂导接部3222和反馈端子导接部3312。

如图3、图4和图8所示，当光纤适配器1与光纤连接器6对接时，光纤连接器6的外壳会和第二导接臂下凸部3221和反馈端子下凸部3311接触并将其顶起，第二导接臂导接部3222和反馈端子导接部3312会与导电片34分离，电路组件3之间的电信号断开，LED芯片4不发光。

第三实施例：

本实施例在第二实施例的基础上，如图2、图5、图6和图7所示，塑胶座5包括基板51，基板51上方设有向突出部52，突出部52内部形成引脚接口53。塑胶座5还包括第一电路组件容纳槽54、第二电路组件容纳槽55、LED芯片容纳槽56和导电片容纳槽57，第一电路组件容纳槽54、第二电路组件容纳槽55均与引脚接口53连通。

引脚接口53延伸至光纤适配器1后端，用来插接控制电路2的金手指，使金手指与引脚接口53内设置LED控制端子31、公共端子32和反馈端子33的引脚电性连接。第一电路组件容纳槽54和第二电路组件容纳槽55的另一端分别连通LED芯片容纳槽56和导电片容纳槽57，且LED芯片容纳槽56和导电片容纳槽57在基板51上的位置靠近与光纤连接器6对接的一端。

如图6和图7所示，具体的，基板51的突出部52向基板51侧边延伸，引脚接口53一直延伸至光纤适配器1的末端，以方便金手指的插拔。第一电路组件容纳槽54、第二电路组件容纳槽55分别位于基板51内。基板51上，与突出部52相反的侧边延伸出长板，长板内延伸设置第二电路组件容纳槽55，长板上还设有导电片容纳槽57，导电片容纳槽57位于第二电路组件容纳槽55端部，且与其连通。

如图4、图7和图8第二电路组件容纳槽55内部容纳第二导接臂下凸部3221和反馈端子下凸部3311，导电片容纳槽57内部安装导电片34，本实施例中，如图11所示，导电片容纳槽57和导电片34均呈“L”形，以加导电片34的安装稳定性。第二导接臂导接部3222和反馈端子导接部3312搭在“L”形导电片34内。

基板51上还设置LED芯片容纳槽56，且LED芯片容纳槽56与第二电路组件容纳槽55之间留有间隙。第一电路组件容纳槽54端部位于LED芯片容纳槽56两侧，形成让位槽；第一电路组件容纳槽54内部容纳第一导接臂321与LED控制端子导接臂311，第一导接臂折弯部3211和LED控制端子折弯部3111分别延伸至让位槽中，并与LED芯片容纳槽56内的LED芯片4正负极电性接触，LED芯片4的发光面43的朝向方向设有导光槽59，使LED芯片4的光向外发出。

第四实施例：

本实施例在第三实施例的基础上，如图2、图7和图11所示，导光槽59内设置一根导光柱7，导光柱7铺设于光纤适配器1的表面，并延伸至所述光纤适配器1插接光纤连接器6的一端。为了更好的安装，光纤适配器1铺设导光柱7的部分可以设置导光柱容置槽。

如图2和图11所示，导光柱7整体为长条形，依次为光源接收端71、中间部分72以及导出光端73，光源接收端71朝向LED芯片4的发光面43，比中间部分72粗，能够最大限度的接受发光面43发出的光。导出光端73的导出光面为弧面，以减少光线在过渡面折射造成的损失，能够将LED芯片4的光导出到光纤适配器1前端并反射到各个方向，避免了光导出到光纤适配器1盖上防尘塞时，遮住了发光面43，而影响了操作人员的使用。

第五实施例：

本实施例在第四实施例的基础上，如图4、图12所示，光纤适配器1按照SC型适配器标准设计，包括两个相互连接的耦合器11，每个耦合器11上都套装有一个外壳12，两个外壳12相互对接，塑胶座5位于外壳12的外表面，每个耦合器11未对接的一端具有端口，其中一个耦合器的端口对接光纤连接器6。

如图2和图12所示，在未使用状态下，两个耦合器的端口分别插设有防尘塞13，防止灰尘进入到光纤适配器1内部影响光纤的耦合。

如图12至14所示，本实施例中，其中一个外壳12表面与导光柱7配合的部分，设置有导光柱容置槽14，并在导光柱容置槽14前端两侧倒圆角，形成观察圆角15，以方便光线的观察。

为了便于安装，外壳12和塑胶座可以根据需求进行部分材料切除，例如塑胶座5的突出部52下方及与基板51连接的部分，可以设置凹槽，可以避免破坏外壳12上的导向槽，防止光纤适配器1整体结构破坏，避免强度下降，同时也方便了与光纤适配器1的安装。

另外，如图12至14所示，基板51的一组相对侧边，相对设置一对凸耳58，两个外壳12对接的部分形成两个凸耳58的凸耳容纳槽16，便于安装，在进行超声波焊接时使外壳12和塑胶座5稳定的焊接在一起。

如图5和图7所示，安装时，电路组件3的各端子在生产时与塑胶座5整体注塑成形，使其能够牢固的固定在塑胶座5上。将LED芯片4按入LED芯片容纳槽56，将导电片34装入导电片容纳槽57。如图2和图3所示，将耦合器11、外壳12和装好的塑胶座5进行组装，并使用超声波进行焊接，所有组件固定好后，将导光柱7安装在导光槽59和导光柱容置槽14中，并采用用胶粘固定。另外，生产时三个端子相互连接，塑胶座5的基板51上对应端子相连的部分预留切断槽50，在使用前可以通过切断槽50切断端子连接的部分，使三个端子分离。

第六实施例：

本实施例与第五实施例基本相同，不同之处在于各部件的规格和尺寸。

如图5至图7所示，塑胶座5的基板51厚度为1mm，LED芯片容纳槽56为向下单开口槽，其尺寸按照LED芯片4设计。本实施例中，塑胶座5的引脚接口53深度为4mm，LED芯片容纳槽56向下开口且深度为0.9mm，LED芯片4由下至上安装，塑胶座5和光纤适配器1可以形成一个密闭槽，对LED芯片4进行固定。在LED芯片容纳槽56顶部保留0.1mm厚的材料，保证LED芯片4安装的稳定性；LED芯片容纳槽56两侧的让位槽尺寸为0.6x 0.5mm。塑胶座5的装配面均为斜面，其斜角为70°，并在基板51的最外四角切除部分材料设计定位角，而且对所有涉及到装配的边有进行0.1x0.1mm的倒角，便于塑胶座5的安装定位。

如图5至图8所示，第二导接臂322和反馈端子导接臂331的均先向下20°折弯成形后，再向上35°折弯成形，以此形成第二导接臂下凸部3221和反馈端子下凸部3311，两者结构相同，能够实现同时顶起回弹。另外，塑胶座5的基板51，对应第二导接臂下凸部3221和反馈端子下凸部3311的位置，分别设有一个0.7x 5mm的槽，保证两个下凸部有足够的弹性，使其能够顺利的顶起和回弹。

如图10所示，导电片34呈“L”形，其厚度为0.2mm。

如图12所示，导光柱7的光源接收端71为1.5x 0.8mm，中间部分72尺寸为1.5x0.5mm。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种光电一体化智能光纤适配系统，其特征在于：包括光纤适配器和控制电路，所述光纤适配器安装有LED芯片和电路组件，电路组件分别连接所述控制电路和LED芯片；

当光纤适配器空置时，电路组件、控制电路和LED芯片之间形成闭合回路，LED芯片发光；

当光纤适配器与光纤连接器对接时，所述电路组件的电信号断开，所述LED芯片不发光；

所述电路组件包括LED控制端子、公共端子和反馈端子，每根端子都具有与所述控制电路相连的引脚，所述公共端子具有两个导接臂，其中一个导接臂与所述LED控制端子的导接臂分别接触所述LED芯片的正负极；所述公共端子另一个导接臂与反馈端子的导接臂共同接触一个导电片，当导电片与两个导接臂分离时，所述电路组件与控制电路之间的电信号断开；

所述LED芯片和电路组件安装于一个塑胶座内，所述塑胶座设置于所述光纤适配器表面，所述塑胶座包括基板，基板上方设有向突出部，突出部内部形成引脚接口；

所述塑胶座还包括第一电路组件容纳槽、第二电路组件容纳槽、LED芯片容纳槽和导电片容纳槽，第一电路组件容纳槽、第二电路组件容纳槽均与引脚接口连通，引脚接口延伸至所述光纤适配器后端，两个电路组件容纳槽的另一端分别连通LED芯片容纳槽和导电片容纳槽，导电片容纳槽内设有导电片。

2.如权利要求1所述的光电一体化智能光纤适配系统，其特征在于：所述第一电路组件容纳槽内设置与所述导电片配合的导接臂，所述第二电路组件容纳槽内设置与LED芯片接触的导接臂；所述引脚接口内设置所述LED控制端子、公共端子和反馈端子的引脚，以及所述控制电路的金手指。

3.如权利要求1所述的光电一体化智能光纤适配系统，其特征在于：所述公共端子中与导电片接触的导接臂和反馈端子的导接臂均中部向下弯曲形成下凸部，且两个导接臂与导电片接触的部分为水平的导接部；当光纤适配器与光纤连接器对接时，所述下凸部被光纤连接器顶起，两个导接部脱离所述导电片。

4.如权利要求1所述的光电一体化智能光纤适配系统，其特征在于：所述光纤适配器未对接光纤连接器时，所述公共端子另一个导接臂与反馈端子的导接臂分别接触导电片，所述LED芯片发光。

5.如权利要求1所述的光电一体化智能光纤适配系统，其特征在于：所述基板的突出部向基板侧边延伸，所述第一电路组件容纳槽、第二电路组件容纳槽分别位于基板内；所述LED芯片容纳槽和导电片容纳槽在基板上的位置靠近与光纤连接器对接的一端。

6.如权利要求1所述的光电一体化智能光纤适配系统，其特征在于：所述LED芯片具有发光面，所述发光面旁设置一根导光柱，导光柱铺设于所述光纤适配器表面，并延伸至所述光纤适配器插接光纤连接器的一端。

7.如权利要求6所述的光电一体化智能光纤适配系统，其特征在于：所述导光柱具有朝向所述发光面的光源接收端、由光源接收端延伸出的中间部分以及导出光端，所述光源接收端比中间部分粗，所述导出光端的导出光面为弧面。

8.如权利要求1-7任一项所述的光电一体化智能光纤适配系统，其特征在于：所述光纤适配器按照SC型适配器标准设计，包括两个连接的耦合器，两个耦合器上套装有两个相连的外壳，所述塑胶座位于外壳表面；每个所述耦合器未对接的一端具有端口。