CN202710800U - 一种光电转换连接器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种光电转换连接器，包括电连接器、光纤连接器、壳体、光电转换模块和光耦合模块，其中电连接器和光纤连接器分别位于壳体的两端，光电转换模块固定于壳体内部，光耦合模块固定于光纤连接器内部，光电转换模块上有端口和光纤连接器和电连接器相连，可以与其它电连接接口、光纤连接器接口快速插拔，并且光电转换模块可将多路电信号转换成一路光信号进行远距离传输，本实用新型光电转换连接器耐环境能力强，可以与环境恶劣下的设备接口直接相连，减少线缆用量和重量，易于实现传输链路的轻量化，方面了系统的升级换代，便于插拔，使用灵活。

Description

一种光电转换连接器
技术领域
本实用新型涉及一种光电转换连接器，属于光通讯技术领域。
背景技术
目前，光信号与电信号之间的相互转换多依赖于固定在印制板上的光电转换模块，不能随意拆卸或拆装困难。现有技术中提出了几种可拆卸光电转换连接器，在印制板连接器的基础上增加光电转换模块，实现单路电信号、单路光信号的相互转换，例如中国专利“用于光纤的光电转换连接器”，专利号：200580001841.3；中国专利“光电转换连接装置”，专利号：200880002880.9；中国专利“具光电转换功能的连接器”，申请号：03154099.6。这种光电转换连接器主要应用于印制板接口上，机械性能、耐环境性能比较差，不适用用于设备上的对外接口，并且这种连接器没有充分利用光纤带宽高的特点，只能实现单路电信号与单路光信号的转换。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种光电转换连接器，该光电转换连接器具备利用一根光纤信号传输多路电信号功能，并且耐环境能力强，可以与环境恶劣下的设备接口直接相连，减少线缆用量和重量，易于实现传输链路的轻量化。
本实用新型的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
一种光电转换连接器，包括电连接器、光纤连接器、壳体、光电转换模块和光耦合模块，其中电连接器和光纤连接器分别位于壳体的两端，光电转换模块固定于壳体内部，光耦合模块固定于光纤连接器内部，光电转换模块包括输入接口、电压转换模块、可编程逻辑器件、端口和驱动单元，其中电连接器通过软电缆与输入接口相连，经电压转换模块后与可编程逻辑器件连接，可编程逻辑器件的输出端与输入端分别与驱动单元的输入端和输出端相连，驱动单元通过端口、软电缆与光耦合模块中的激光二极管、光电二极管连接，所述可编程逻辑模块将来自输入接口的多路电信号复用成一路电信号，输入到驱动单元中，同时将来自驱动模块的单路电信号解调出多路电信号，并分别发送到对应的输入接口上。
在上述光电转换连接器中，光耦合模块侧边的第一凹槽与光纤连接器的第二凸台对齐后，光电耦合模块滑入光纤连接器，使得光耦合模块的第一凸台卡在光纤连接器的第三凹槽上，卡环卡入光纤连接器的第二凹槽内，将光耦合模块与光纤连接器固定在一起。
在上述光电转换连接器中，光耦合模块包括陶瓷插芯、激光二极管、第一透镜、光电二极管、第二透镜和滤波片，其中陶瓷插芯的入射光λ1经滤波片后，经第二透镜聚焦到光电二极管上；同时激光二极管置于第一透镜的焦点上，发射信号λ2经第一透镜、滤波片后，耦合进入陶瓷插芯内；其中光电二极管与陶瓷插芯关于第二透镜共轭，激光二极管与陶瓷插芯关于第一透镜共轭。
在上述光电转换连接器中，光耦合模块与光纤连接器固定在一起后，光纤连接器的耦合光纤直接暴露在空气中，避免了光纤连接器中光纤端面间的相互磨损，增加了连接寿命。
在上述光电转换连接器中，电连接器和光纤连接器的尾端均通过安装孔与壳体固定连接。
本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本实用新型对光电转换连接器的结构进行了优化设计，光纤连接器、电连接器分别固定在壳体的两端，可以与其它电连接、光纤连接器自由适配，光纤连接器组成、电连接器、壳体组成一个密闭的组件，在内部形成一个电磁屏蔽空腔，保护了内部的电子元件，增加了光电转换连接器的可靠性；
(2)本实用新型中光转换模块通过安装孔固定在壳体内部，光电转换模块的正面有电接口，该电接口与电连接器的对应孔位用软电缆相连，这样在电连接器插拔过程中，外力带来的冲击就会被连接壳体所吸收，不会冲击到光电转换模块上，有效的保护了光电转换模块；
(3)本实用新型中光耦合模块上侧边、顶端加工有凸台，光纤连接器内部侧边加工凹槽，利用卡圈将光耦合模块与光纤连接器固定在一起，这样在光纤连接器插拔过程中，外力将直接作用在壳体上，进一步对光电转换模块起到保护作用；
(4)本实用新型中光耦合模块的出光端为陶瓷插芯，插芯内部没有光纤，这样在连接器插拔过程中，避免了光纤端面之间的相互摩擦，延长了使用寿命；
(5)本实用新型光电转换连接器利用一根光纤信号传输多路电信号功能，并且耐环境能力强，可以与环境恶劣下的设备接口直接相连，减少线缆用量和重量，易于实现传输链路的轻量化，方面了系统的升级换代，便于插拔，使用灵活。
附图说明
图1为本实用新型光电转换连接器的整体外形结构图；
图2为本实用新型光电转换连接器的内部结构示意图(图1的剖面图)；
图3为本实用新型的光电转换模块前面结构图；
图4为本实用新型的光电转换模块背面结构图；
图5为本实用新型的光耦合模块与光纤连接器配合部位结构图。
图6为本实用新型的光耦合模块光学原理图；
图7为本实用新型的光耦合模块与光纤连接器的固定结构图；
图中：1.电连接器，2.壳体，3.光纤连接器，4.光电转换模块，5.输入接口，6.电压转换模块，7.可编程逻辑器件，8.端口，9.光电模块驱动单元，10.第一凹槽，11.第一凸台，12.陶瓷插芯，13.第二凸台，14.第二凹槽，15.第三凹槽，16.卡圈，17.激光二极管，18.第一透镜，19.光电二极管，20.第二透镜，21.滤波片，22.耦合插芯，23.光纤，24.光耦合模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述：
如图1所示为本实用新型光电转换连接器的整体外形结构图，由图可知，电连接器1、光纤连接器3分别位于壳体2的两端，可以自由与另外的接口相连，考虑到不用的应用场合，电连接器接口可以不同，比如对与航天领域来讲，电连接器1、光纤连接器3都可以采用满足GJB-599A标准的接口。光纤连接器组成、电连接器、壳体组成一个密闭的组件，在内部形成一个电磁屏蔽空腔，保护了内部的电子元件。
如图2所示为本实用新型光电转换连接器的内部结构示意图，由图可知光电转换模块4通过固定机构固定于壳体2的内部，光耦合模块24固定于光纤连接器3内部。
如图3所示为本实用新型的光电转换模块前面结构图，光电转换模块4包括输入接口5、电压转换模块6、可编程逻辑器件7、端口8和驱动单元9，如图3，电连接器1通过软电缆与输入接口5相连，经电压转换模块6后与可编程逻辑器件7连接，可编程逻辑模块7可以同时实现以下两种功能：①将来自输入接口5的多路电信号复用成一路电信号，输入到光电转换模块的驱动单元9；②将来自驱动模块9的单路电信号解调出多路电信号，并分别发送到对应的输入接口5上。
如图4所示为本实用新型的光电转换模块背面结构图，可编程逻辑器件7的输出端与输入端分别与光电转换模块的驱动单元9的输入端和输出端相连，光电转换模块的驱动单元9通过端口8、软线缆与光耦合块24的激光二极管17、光电二极管19连接。
如图5所示为本实用新型的光耦合模块与光纤连接器配合部位结构图，光耦合模块24侧边的第一凹槽10与光纤连接器3的第二凸台13对齐后，耦合模块24滑入光纤连接器3，使得光耦合模块24的第一凸台11卡在光纤连接器3的第三凹槽15上，卡环16卡入光纤连接器3的第二凹槽14内，将光耦合模块24与光纤连接器3固定在一起。
如图6所示为本实用新型的光耦合模块光学原理图，光耦合模块24包括陶瓷插芯12、激光二极管17、第一透镜18、光电二极管19、第二透镜20和滤波片21，其中陶瓷插芯12的入射光λ1经滤波片21后，经第二透镜20聚焦到光电二极管19上；同时激光二极管17置于第一透镜18的焦点上，发射信号λ2经第一透镜18、滤波片21后，耦合进入陶瓷插芯12内；其中光电二极管19与陶瓷插芯12关于第二透镜20共轭，激光二极管17与陶瓷插芯12关于第一透镜18共轭。
如图7所示给出了本实用新型光耦合模块中的光信号与外接耦合光纤之间的耦合结构图。外部光纤连接器与光纤连接器3插合以后，外部光纤连接器的耦合插芯22与光耦合模块24的陶瓷插芯12紧密贴合在一起，此时耦合光耦合模块24中的光信号通过陶瓷插芯12进入到外部光纤连接器的耦合光纤23。陶瓷插芯12是一个内壁中空的筒状结构，耦合光纤23直接暴露在空气中，避免了以往光纤连接器中光纤端面间的相互磨损，从而增加了连接寿命。
本实用新型的光电转换模块4上增加信号复用/解复用功能，实现多路电信号与一路光信号的相互转换，充分利用光纤的带宽。电连接器1输入的电信号经光电转换模块4正面的电接口5输入到电压转换模块6，成为可处理的数字信号，再经过可编程逻辑器件复用成一路信号，经光电转换模块的驱动电路9、光电转换模块4背面的电接口后，调制成光信号由光耦合模块24的陶瓷插芯12发送出去；进来的光信号经光耦合模块24后转换成电信号，经光电转换模块4背面的电接口接入可编程逻辑器件7中，解调成多路电信号后经光电转换模块4前面的电接口5、软电缆，电连接器1发送出去。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (5)

1.一种光电转换连接器，其特征在于：包括电连接器(1)、光纤连接器(3)、壳体(2)、光电转换模块(4)和光耦合模块(24)，其中电连接器(1)和光纤连接器(3)分别位于壳体(2)的两端，光电转换模块(4)固定于壳体(2)内部，光耦合模块(24)固定于光纤连接器(3)内部，光电转换模块(4)包括输入接口(5)、电压转换模块(6)、可编程逻辑器件(7)、端口(8)和驱动单元(9)，其中电连接器(1)通过软电缆与输入接口(5)相连，经电压转换模块(6)后与可编程逻辑器件(7)连接，可编程逻辑器件(7)的输出端与输入端分别与驱动单元(9)的输入端和输出端相连，驱动单元(9)通过端口(8)、软电缆与光耦合模块(24)中的激光二极管(17)、光电二极管(19)连接，所述可编程逻辑模块(7)将来自输入接口(5)的多路电信号复用成一路电信号，输入到驱动单元(9)中，同时将来自驱动模块(9)的单路电信号解调出多路电信号，并分别发送到对应的输入接口(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种光电转换连接器，其特征在于：所述光耦合模块(24)侧边的第一凹槽(10)与光纤连接器(3)的第二凸台(13)对齐后，光电耦合模块(24)滑入光纤连接器(3)，使得光耦合模块(24)的第一凸台(11)卡在光纤连接器(3)的第三凹槽(15)上，卡环(16)卡入光纤连接器(3)的第二凹槽(14)内，将光耦合模块(24)与光纤连接器(3)固定在一起。
3.根据权利要求1所述的一种光电转换连接器，其特征在于：所述光耦合模块(24)包括陶瓷插芯(12)、激光二极管(17)、第一透镜(18)、光电二极管(19)、第二透镜(20)和滤波片(21)，其中陶瓷插芯(12)的入射光λ1经滤波片(21)后，经第二透镜(20)聚焦到光电二极管(19)上；同时激光二极管(17)置于第一透镜(18)的焦点上，发射信号λ2经第一透镜(18)、滤波片(21)后，耦合进入陶瓷插芯(12)内；其中光电二极管(19)与陶瓷插芯(12)关于第二透镜(20)共轭，激光二极管(17)与陶瓷插芯(12)关于第一透镜(18)共轭。
4.根据权利要求1所述的一种光电转换连接器，其特征在于：所述光耦合模块(24)与光纤连接器(3)固定在一起后，光纤连接器(3)的耦合光纤(23)直接暴露在空气中，避免了光纤连接器(3)中光纤端面间的相互磨损，增加了连接寿命。
5.根据权利要求1所述的一种光电转换连接器，其特征在于：所述电连接器(1)和光纤连接器(3)的尾端均通过安装孔与壳体(2)固定连接。
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