CN110247709A - 一种双工无线光通信组件及其调试装置 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种双工无线光通信组件，包括设有具有内螺纹的接收腔和发射腔的壳体，其中所述发射腔前端螺纹安装有第一镜筒组，后端设有发射器，接收腔前端螺纹安装第二镜筒组件，后端设有探测器；所述发射器和探测器均与该壳体后端的印制板连接；所述印制板后端连接有BGA插头；所述镜筒组件包括镜筒、非球面镜片以及将非球面镜片压紧在镜筒内的压紧圈。本发明组件集成发射端和接收端为一体，正面布置光收发两个光接口，T为光发射端，R为光接收端，可同时实现发射和接收无线光信号；模块后面有BGA插头的电接口。

Description

一种双工无线光通信组件及其调试装置

技术领域

本发明属于无线光通信领域，涉及一种双工无线光通信组件及其调试装置。

背景技术

当前通信方式主要有无线和有线两大类，其中有线通讯主要分为光缆和电缆通信，无线有电磁波通信、无线光通信。在实际应用中远距离通信主要采用的是光缆通信，而近距离通信中无线、有线两种均普遍使用。但在一些特定场合，例如导弹分离、火箭分离等场合，有线方式会带来不便，并且利用电磁波进行的近距离通信，有一定电磁辐射危害且不能抗电磁干扰。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足提供一种信息传输快、双工、抗电磁辐射干扰的无线光学通信组件同时提供该组件的调试装置。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种双工无线光通信组件，包括并列设有具有内螺纹的接收腔和发射腔的壳体，其中所述发射腔前端螺纹安装有第一镜筒组，后端设有发射器7，接收腔前端螺纹安装第二镜筒组件，后端设有探测器71；所述发射器7和探测器71均与该壳体后端的印制板6连接；所述印制板6后端连接有BGA插头8；所述镜筒组件包括镜筒、非球面镜片以及将非球面镜片压紧在镜筒内的压紧圈。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的双工无线光通信组件，其中所述的壳体由上壳体1和下壳体2对接而成，其中上壳体1上部并列设置具有内螺纹的接收腔和发射腔；下壳体2前端上部设有两个分别与所述接收腔和发射腔连通的孔；所述印制板6固定在该下壳体2后端端面上，激光器7前端位于下壳体2与发射腔相通的开口内，探测器71位于下壳体2与接收腔连通的开口内。

前述的双工无线光通信组件，其中所述的激光器7和探测器71的前端端面与下壳体2上部开口的前端面平齐。

前述的双工无线光通信组件，其中所述的上壳体1下部设有后端开口的空腔以减轻组件重量，下壳体2前端下部将上壳体1下部的后端开口的空腔封闭。

前述的双工无线光通信组件，其中所述的上壳体1的发射腔和接收腔内分别设有用于与第一镜筒组件和第二镜筒组件的镜筒后端面垂直挡止配合使镜筒组件沿上壳体轴向安装的台阶15。

前述的双工无线光通信组件，其中所述的台阶15包括上壳体及镜筒轴向一致的径向挡止面20和两个分别垂直连接在该径向挡止面20上下部的轴向挡止面21。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种双工无线光通信组件的调试装置，包括沿底座12的滑轨方向相对滑动固定的两个支撑架11，该支撑架11相对侧均固定有可上下微调的测试电路板13，所述测设电路板13上固定连接有双工无线通信组件，两个支撑架上的双工无线通信组件的收发两端互相对应。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的双工无线光通信组件的调试装置，其中所述的底座12采用滑槽设计，支撑架11通过螺钉固定在底座的滑槽内，通过支撑架在滑槽内的滑动进行相对距离的调节；

前述的双工无线光通信组件的调试装置，所述支撑架通过连接柱与测试电路板连接，且支撑架上的连接柱的安装孔呈U型，通过连接柱在该U型孔内的调节，实现测试电路板的上下微调。

前述的双工无线光通信组件的调试装置，两个所述双工无线通信组件之间最大的调节距离为130mm，所述测试电路板上下浮动的最大距离为1.5mm。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：本发明壳体采用铝合金材料，体积小、重量轻，可替换性好，可将镜筒组件以及印制板集成在组件壳体上,在结构上实现小型化，在性能上可实现双工2.5Gbit/s的高速无线光通信，工作光波长为850nm，误码率小于10^-9。

本发明组件集成发射端和接收端为一体，正面布置光收发两个光接口，T为光发射端，R为光接收端，可同时实现发射和接收无线光信号；模块后面有BGA插头的电接口，通过电接口和下壳体的固定柱与测试电路板连接。

本发明在镜筒与上壳体配合处设计台阶，可通过控制镜筒与上壳体在挡止配合面处的公差，保证镜筒组件在旋转进入上壳体的同时，使组件处于垂直于上壳体的位置，避免光路倾斜。

附图说明

图1为本发明双工无线光通信组件的整体结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图；

图4为本发明双工无线光通信组件光路配合示意图；

图5为本发明双工无线光通信组件的调试装置结构示意图。

【主要元件符号说明】

1：上壳体

2：下壳体

3：第一镜筒

4：第一非球面镜片

5：第一压紧圈

6：印制板

7：激光器

71：探测器

8：BGA插头

9：紧固螺钉

10：连接柱

11：支撑架

12：底座

13：测试电路板

14：螺栓及螺母

15：台阶

16：第二镜筒

17：第二非球面镜片

18：第二压紧圈

19：无线光通信组件

20：径向挡止面

21：轴向挡止面

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的双工无线光通信组件及其调试装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1-4，其为本发明一种双工无线光通信组件的各部分结构示意图，该双工无线光通信组件包括壳体，该壳体内设有具有内螺纹的接收腔和发射腔，其中所述发射腔前端螺纹安装有第一镜筒组，后端设有发射器，接收腔前端螺纹安装第二镜筒组件，后端设有探测器，所述发射器和探测器均与该壳体后端的印制板连接，所述印制板后端连接有BGA插头。所述镜筒组件包括镜筒、非球面镜片以及压紧圈，在该镜筒组件中压圈将非球面镜片压紧在镜筒内。

在本发明实施例中，所述壳体由上壳体1和下壳体2对接而成，其中上壳体1内设有上部空腔和后端开口的用于减轻壳体重量的下部空腔，其中上部空腔包括并列设置具有内螺纹的接收腔和发射腔，所述发射腔前端安装有第一镜筒组，接收腔前端螺纹安装有第二镜筒组件。所述下壳体2的腔体通过其前端上部的两个孔与上壳体上部的两个空腔连通，该下壳体2前端下部将上壳体1下部的后端开口的空腔封闭。该下壳体2后端端面上固定有印制板6，该印制板6内侧连接有激光器7和探测器71，且该激光器7前端位于所述下壳体2与发射腔相通的开口内，探测器71位于下壳体2与接收腔连通的开口内，较佳的，所述激光器7和探测器71的前端端面与下壳体2上部的开口前端面平齐。

在本发明实施例中，所述第一镜筒组件包括第一镜筒3、第一非球面镜片4以及第一压紧圈5，所述第二镜筒组件包括第二镜筒16、第二非球面镜片17以及第二压紧圈18。上述非球面镜片被压紧圈压紧在镜筒前端与镜面匹配的面上。

所述上壳体1的发射腔和接收腔内分别设有用于与第一镜筒3和第二镜筒16后端面垂直挡止配合的台阶15，以保证镜筒组件在旋转进入上壳体的同时，使组件处于垂直于上壳体的位置，避免光路倾斜。在本发明实施例中，所述上壳体1内与镜筒后端面垂直挡止的台阶15整体呈Z型，包括与上壳体及镜筒轴向一致的径向挡止面20和两个与轴向挡止面垂直相接且与上壳体及镜筒径向一致的轴向挡止面21。

本发明实施例镜筒组件内部利用压紧圈将非球面镜片压紧固定在镜筒内部，然后整个镜筒组件通过外螺纹安装到上壳体中；上下壳体通过紧固螺钉1固定，将激光器和探测器通过焊接固定在印制板上，最后，印制板通过紧固螺钉2固定到下壳体。

由于本发明实施例所选非球面镜片的工作焦距为6mm，在设计组件时，使镜片背面与发射端光源/接收端光敏面的距离约为6mm，并通过非球面镜片使发射端的扩散光转化为平行光，接收端平行光转化为汇聚光，通过测试可实现在间距0-130mm内，误码率均小于10^-9的双工2.5Gbit/s光信号的空间无线传输，在镜筒与上壳体配合处设计台阶，可通过控制镜筒与上壳体在挡止配合面处的公差，保证镜筒组件在旋转进入上壳体的同时，使组件处于垂直于上壳体的位置，避免光路倾斜。

针对此无线光通信组件的调试，设计配套测试装置，请参阅图5，该测试装置包括两个相对设置固定在底座12上的支撑架11，且上述支撑架可沿该底座12上的滑轨相对或相向滑动。该支撑架11相对侧均固定有测试电路板13，所述测设电路板上固定连接有双工无线通信组件，两个双工无线通信组件的收发两端互相对应，进行性能调试。可通过调节支撑架11支架的间距，实现两个组件间距的调节，最大调节距离可实现两模块间距130mm。所述测试电路板与支撑架使用连接柱固定，且连接柱可在支撑架的连接孔内上下微调，可实现组件连同测试电路板上下1.5mm的浮动，实现组件之间的纵向调节。

在本发明实施利中，所述底座12采用滑槽设计，支撑架11通过螺钉固定在底座的滑槽内，通过支撑架在滑槽内的滑动进行相对距离的调节。所述支撑架上连接柱的安装孔呈U型，以便连接柱在支撑架内上下微调，实现测试电路板的上下浮动。

在本发明实施例中，所述双工无线通信组件的下壳体与测试电路板通过固定柱连接。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种双工无线光通信组件，其特征在于：包括设有具有内螺纹的接收腔和发射腔的壳体，其中所述发射腔前端螺纹安装有第一镜筒组，后端设有发射器(7)，接收腔前端螺纹安装第二镜筒组件，后端设有探测器(71)；所述发射器(7)和探测器(71)均与固定在该壳体后端的印制板(6)连接；所述印制板(6)与BGA插头(8)连接；所述镜筒组件包括镜筒、非球面镜片以及将非球面镜片压紧在镜筒内的压紧圈。

2.根据权利要求1所述的双工无线光通信组件，其特征在于：其中所述的壳体由上壳体(1)和下壳体(2)对接而成，其中上壳体(1)上部设置具有内螺纹的接收腔和发射腔；下壳体(2)前端上部设有两个分别与所述接收腔和发射腔连通的孔；所述印制板(6)固定在该下壳体(2)后端端面上，激光器(7)前端位于下壳体(2)与发射腔相通的开口内，探测器(71)位于下壳体(2)与接收腔连通的开口内。

3.根据权利要求2所述的双工无线光通信组件，其特征在于：其中所述的激光器(7)和探测器(71)的前端端面与下壳体(2)上部开口的前端面平齐。

4.根据权利要求2所述的双工无线光通信组件，其特征在于：其中所述的上壳体(1)的发射腔和接收腔内分别设有用于与第一镜筒组件和第二镜筒组件的镜筒后端面垂直挡止配合使镜筒组件沿上壳体轴向安装的台阶(15)。

5.根据权利要求4所述的双工无线光通信组件，其特征在于：其中所述的台阶(15)包括上壳体及镜筒轴向一致的径向挡止面(20)和两个分别垂直连接在该径向挡止面(20)上下部的轴向挡止面(21)。

6.一种双工无线光通信组件的调试装置，其特征在于：包括沿底座(12)的滑轨方向相对滑动固定的两个支撑架(11)，该支撑架(11)相对侧均固定有可上下微调的测试电路板(13)，所述测设电路板(13)上固定连接有双工无线通信组件，两个支撑架上的双工无线通信组件的收发两端互相对应。

7.根据权利要求6所述的双工无线光通信组件的调试装置，其特征在于：其中所述的底座(12)采用滑槽设计，支撑架(11)通过螺钉固定在底座的滑槽内，通过支撑架在滑槽内的滑动进行相对距离的调节。

8.根据权利要求6所述的双工无线光通信组件的调试装置，其特征在于：其中所述支撑架通过连接柱与测试电路板连接，且支撑架上的连接柱安装孔呈U型，通过连接柱在该U型孔内的调节，实现测试电路板的上下微调。

9.根据权利要求6所述的双工无线光通信组件的调试装置，其特征在于：两个所述双工无线通信组件之间最大的调节距离为130mm，所述测试电路板上下浮动的最大距离为1.5mm。