CN214798044U - 光电混合连接装置和光电混合连接组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光电混合连接装置和光电混合连接组件，其中，光电混合连接装置包括壳体，壳体包括底座和绝缘上盖，底座的一端设有至少两个光信号接口，其另一端设有电信号接口，光信号接口和电信号接口通过设置于底座内的光电处理模块耦合；绝缘上盖在与光信号接口的同端设有至少两个第一容纳腔，一第一容纳腔内嵌设有一第一金属触点，绝缘上盖的另一端设有与第一容纳腔数量相同的至少两个第二容纳腔，一第二容纳腔内嵌设有一第二金属触点；第一金属触点通过包裹有绝缘介质的导电介质与第二金属触点一一对应电连接。本技术方案能同时实现光/电信号的收发和电子设备的POE供电耦合，电子设备不需额外设置POE接口，有利于减小其体积。

Description

光电混合连接装置和光电混合连接组件

技术领域

本实用新型涉及通信技术技术领域，特别涉及一种光电混合连接装置和光电混合连接组件。

背景技术

接入点设备(access point，AP)、网络摄像头、交通信号灯、微基站等电子设备可以安装在室内的天花板、墙壁，以及室外的建筑墙面、电线杆等位置。这些电子设备可以通过光纤、双绞线等方式与远端的其他网络设备建立网络连接，而除网络连接以外，电子设备还需要供电设备进行供电才能正常工作。

然而上述的电子设备附近往往没有配备供电设备，此时可采用以太网供电(powerover ethernet，PoE)方式进行供电，以太网供电是在现有以太网布线基础上就能保证为电子设备传输数据信号，同时提供直流供电，其传输介质可以是双绞线中的光电混合缆。光电混合缆由光缆和电缆组成，其中光缆用于传输光信号，电缆用于传输电能。当光电混合缆拉至电子设备附近时，拆分为独立走线的光缆和电缆，光缆末端设置有光纤连接器，电缆末端设置有以太网连接器。相对应的电子设备上要设置有光模块，用于与光纤连接器对接，以将光信号转换成电信号实现网络通信；还需设置有独立的POE接口，用于与以太网连接器对接实现电能的传输。但是该方式需在电子设备中设置独立的POE接口，这会增加电子设备的结构复杂程度，增大电子设备的体积，不利于电子设备的小型化。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种光电混合连接装置，旨在在实现收发光/电信号的同时，还能将远端的POE供电耦合至电子设备，为电子设备的正常使用提供电能，从而不需要在电子设备内部额外设置POE接口，有利于减小电子设备的体积。

为实现上述目的，本实用新型提出的光电混合连接装置包括壳体，所述壳体包括相互盖合连接的底座和绝缘上盖；

所述底座的一端设有至少两个光信号接口，所述底座的另一端设有电信号接口，所述光信号接口和所述电信号接口通过设置于所述底座内的光电处理模块耦合；

绝缘上盖，所述绝缘上盖的一端设有至少两个第一容纳腔，一所述第一容纳腔内嵌设有一第一金属触点，所述第一容纳腔与所述光信号接口位于所述壳体的同一端，所述绝缘上盖的另一端设有与所述第一容纳腔数量相同的至少两个第二容纳腔，一所述第二容纳腔内嵌设有一第二金属触点，所述第二容纳腔与所述电信号接口位于所述壳体的同一端；

所述绝缘上盖还穿设有导电介质，所述导电介质位于所述绝缘上盖的部分包裹有绝缘介质，所述第一金属触点通过所述导电介质与所述第二金属触点一一对应电连接。

可选地，所述绝缘上盖还设有容纳槽，所述容纳槽连通所述第二容纳腔，所述导电介质嵌设于所述容纳槽。

可选地，所述导电介质在所述绝缘介质的外层包裹有屏蔽层，所述屏蔽层接地设置。

可选地，所述底座在所述光信号接口一端形成有导槽，所述导槽用于配合光电混合缆滑动导向所述光信号接口，所述导槽远离所述光信号接口的一端形成有抵接面，所述绝缘上盖在所述第一容纳腔的一端形成有与所述壳体长度方向垂直的第一端面，当所述底座与所述绝缘上盖盖合时，所述抵接面与所述第一端面抵接。

可选地，还包括金属套圈，所述金属套圈套设于所述壳体之外，用于固定所述绝缘上盖和所述底座。

可选地，所述底座背离所述绝缘上盖的一侧还设有解锁拉带，所述解锁拉带通过拉带上盖扣合至所述底座。

本实用新型还提出一种光电混合连接组件包括电连接插座、笼子和光电混合连接装置，

所述电连接插座包括绝缘基体和穿设于所述绝缘基体的第一接电单元；

所述笼子包括笼子外壳和由笼子外壳围成的腔体，所述笼子外壳的一端设有开口，所述电连接插座通过所述开口固定于所述腔体的底部，所述笼子还设有第二接电单元，所述第二接电单元在所述电连接插座固定的一侧并向外延伸出所述笼子；及

所述光电混合连接装置沿所述开口插入所述笼子，并与所述电连接插座插接，所述光电混合连接装置通过所述第一接电单元和所述第二接电单元耦合至电子设备。

可选地，所述第一接电单元包括至少两个电源输入接收口、至少两个第一金属插针、电信号接收口以及至少一个第二金属插针，所述第二接电单元包括第三金属插针和第四金属插针，所述第三金属插针与所述第一金属插针数量相同，所述第四金属插针与所述第二金属插针数量相同，所述第二金属触点通过所述电源输入接收口和所述第一金属插针与所述第三金属插针一一对应电连接，所述电信号接口通过所述电信号接收口和所述第二金属插针与所述第四金属插针实现电信号耦合。

可选地，所述笼子在分布有所述第二接电单元的一侧，沿所述笼子周向还设有若干第五金属插针，所述第五金属插针用于将所述笼子固定于电子设备。

可选地，所述第一接电单元设置有上下排布的两个，所述笼子在所述腔体内设置有上下两层通道，一所述光电混合连接装置穿过一所述通道与一所述第一接电单元实现电连接和电信号耦合。

本实用新型技术方案通过采用在壳体内分别设置光信号传输路径和电能传输路径，以使光电混合连接装置不仅能收发光/电信号，还能将远端的POE 供电耦合至电子设备，为电子设备的正常使用提供电能，从而不需要在电子设备内部额外设置POE接口，有利于减小电子设备的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型光电混合连接装置一实施例的装配结构示意图；

图2为本实用新型光电混合连接装置一实施例的分解结构示意图；

图3为与图2中光电混合连接装置装配的混合缆一实施例的结构示意图；

图4为图2中光电混合连接装置中绝缘上盖一实施例的结构示意图；

图5为图1中光电混合连接装置中金属套圈一实施例的结构示意图；

图6为图1中光电混合连接装置中解锁拉带一实施例的结构示意图；

图7为光电混合连接组件一实施例的结构示意图；

图8为光电混合连接组件一实施例的分解结构示意图；

图9为图8中光电混合连接组件中电连接插座一实施例的结构示意图；

图10为图8中光电混合连接组件中笼子一实施例的结构示意图；

图11为光电混合连接组件一实施例的剖视图；

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

接入点设备(access point，AP)、网络摄像头、交通信号灯、微基站等电子设备可以安装在室内的天花板、墙壁，以及室外的建筑墙面、电线杆等位置。这些电子设备可以通过光纤、双绞线等方式与远端的其他网络设备建立网络连接，而除网络连接以外，电子设备还需要供电设备进行供电才能正常工作。

然而上述的电子设备附近往往没有配备供电设备，此时可采用以太网供电(powerover ethernet，PoE)方式进行供电，以太网供电是在现有以太网布线基础上就能保证为电子设备传输数据信号，同时提供直流供电，其传输介质可以是双绞线中的光电混合缆。光电混合缆由光缆和电缆组成，其中光缆用于传输光信号，电缆用于传输电能。当光电混合缆拉至电子设备附近时，拆分为独立走线的光缆和电缆，光缆末端设置有光纤连接器，电缆末端设置有以太网连接器。相对应的电子设备上要设置有光模块，用于与光纤连接器对接，以将光信号转换成电信号实现网络通信；还需设置有独立的POE接口，用于与以太网连接器对接实现电能的传输。但是该方式需在电子设备中设置独立的POE接口，这会增加电子设备的结构复杂程度，增大电子设备的体积，不利于电子设备的小型化。鉴于此，本实用新型提出一种光电混合连接装置。

请参照图1至图2，光电混合连接装置包括由底座110和绝缘上盖120组成的壳体100，其中底座110可以是由锌合金、铜等金属材质压铸而成，使其具备屏蔽电磁辐射的能力，绝缘上盖120可以是塑料、树脂等绝缘材料。底座110 的一端设有至少两个光信号接口111，其另一端设有电信号接口112，光信号接口111和电信号接口112通过设置于底座110内的光电处理模块600耦合。光电处理模块600包括光电转换器610和印刷电路板620，光电转换器610位于底座110靠近光信号接口111的一端，印刷电路板620位于光电转换器610远离光信号接口111的一端，印刷电路板620远离光电转换器610的一端还设有电信号端子621。底座110在光信号接口111和光电转换器610之间还设有光接头630。

光电混合缆200(如图3所示)包括分为上下排布的光缆接头210和电缆接头220，其中光缆接头210通过光信号接口111与光接头630连接以传输光信号，然后通过光电转换器610将光信号转换成电信号，接着印刷电路板620对电信号进行处理并传输至电信号端子621，再由与电信号端子621插接的电连接插座700(如图9所示)将电信号传输至电子设备，从而完成光电信号的转换和传输。

其中，光缆接头210与光信号接口111的数量相同。电信号端子621可以是多源协议(multi-source agreement，MSA)金手指端子或者其他规格的端子。与之相适应地，电连接插座700(socket)可以是具备MSA金手指插槽的MSA金手指连接器或者其他规格的连接器。在一些命名方式中，电连接插座700还可以被称作电信号连接器。

请参照图2和图4，绝缘上盖120的一端设有至少两个第一容纳腔121，一第一容纳腔121内嵌设有一第一金属触点510，第一容纳腔121与光信号接口 111位于壳体100的同一端；绝缘上盖120的另一端设有至少两个第二容纳腔 122，一第二容纳腔122内嵌设有一第二金属触点520，第二容纳腔122与电信号接口112位于壳体100的同一端。绝缘上盖120还穿设有导电介质530，导电介质530位于绝缘上盖120的部分包裹有绝缘介质。进一步的为更好的固定导电介质530，在绝缘上盖120上还设有容纳槽123，容纳槽123与第二容纳腔122 相连通，使导电介质530嵌设在容纳槽123中。其中，容纳槽123的形状与导电介质530的形状一致。

如此，当光电混合缆拉至电子设备附近时，光电混合缆200的电缆接头220 通过第一金属触点510和导电介质530与第二金属触点520实现一一电连接，再通过与第二金属触点520插接的电连接插座700为电子设备提供电能。

其中，进一步的为了减少电泳干扰信号，在导电介质530包裹的绝缘介质的外层再包裹一层屏蔽层，同时屏蔽层的地信号和印刷电路板620的地信号短路设置，从而避免供电线路受到光电处理模块600的印刷电路板620和电信号端子621的高频电信号的干扰。

本实用新型技术方案通过采用在壳体100内分别设置光信号传输路径和电能传输路径，以使光电混合连接装置不仅能收发光/电信号，还能将远端的 POE供电耦合至电子设备，为电子设备的正常使用提供电能，从而不需要在电子设备内部额外设置POE接口，有利于减小电子设备的体积。

请继续参照图2至图4，为方便光电混合缆200与壳体100的插接，底座 110在光信号接口111一端形成有导槽113，导槽113用于配合光电混合缆200 滑动导向光信号接口111。其中，导槽113的形状与光电混合缆200的形状相配合一致。导槽113远离光信号接口111的一端形成有抵接面114，绝缘上盖 120在第一容纳腔121的一端形成有与壳体100长度方向垂直的第一端面124。如此，当底座110与绝缘上盖120盖合时，抵接面114与第一端面124配合抵接，一方面可以通过抵接面114实现底座110与绝缘上盖120盖合时的快速定位，另一方面抵接面114可实现绝缘上盖120相对于底座110的限位止挡，防止因底座110和绝缘上盖120两者间的滑动，造成壳体100内各部件间的配合松动。

请参照图5，为了进一步的固定底座110和绝缘上盖120，在壳体100外套设金属套圈300。金属套圈300包括若干依次连接的侧壁310，若干侧壁310 围成有一侧开口的安装通孔320，侧壁310朝向光信号接口111的一端形成有爪状的安装臂311。让安装臂311朝向光信号接口111方向，将金属套圈300 通过安装通孔320套设在壳体100之外，从而对底座110和绝缘上盖120进行卡箍固定，保证了底座110和绝缘上盖120盖合的紧密性，避免了因两者盖合滑动造成壳体100内各部件间的配合松动。

请参照图6，为方便光电混合连接装置与电连接插座700的固定和拆卸，在底座110背离绝缘上盖120的一侧形成有凹槽115，解锁拉带410嵌设于凹槽115中，并通过拉带上盖420扣合固定至底座110。解锁拉带410和拉带上盖420均为绝缘材质，解锁拉带410和拉带上盖420的配合可实现光电混合连接装置在一定空间内的滑动，如此，在检修或其他情况下，可以在不拔跳线和电源线的条件下，直接完成光电处理模块600的解锁，使光电混合连接装置的拆装更加方便。

请参照图7至图8，本实用新型还提出一种光电混合连接组件，该光电混合连接组件包括电连接插座700、笼子800和光电混合连接装置。该光电混合连接装置的具体结构参照上述实施例，由于本光电混合连接组件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

请参照图9，其中，电连接插座700包括绝缘基体720和穿设于绝缘基体 720的第一接电单元710，绝缘基体720可以使用橡胶、树脂、塑料或者其他具备绝缘特性的一种或者多种材料制成。

请参照图10，笼子800可以称为cage，例如SPF cage等，笼子800可以使用铜、铝、钢等金属材质制成，使其具备屏蔽电磁辐射的能力。笼子800 包括笼子外壳810和由笼子外壳810围成的腔体820，腔体820与光电混合连接装置的壳体100外形相匹配，笼子外壳810的一端设有开口830，开口830 供电连接插座700和光电混合连接装置的插入，笼子800还设有第二接电单元840，第二接电单元840设置在腔体820的底部并向外延伸出笼子800，以连接至电子设备。笼子800在分布有第二接电单元840的一侧，沿笼子800 周向还设有若干第五金属插针850，第五金属插针850用于将笼子800固定于电子设备上。

请继续参照图9至图10，电连接插座700的绝缘基体720包括上表面和下表面，以及与上表面和下表面连接的台阶状的第一侧面。第一接电单元710 包括至少两个电源输入接收口711、至少两个第一金属插针712、电信号接收口713以及至少一个第二金属插针714，其中电源输入接收口711、第一金属插针712与第二金属触点520的数量相同。电源输入接收口711和电信号接收口713于绝缘基体720的台阶状第一侧面上下排布，以分别与光电混合连接装置的第二金属触点520和光信号接口112相配合插接。第一金属插针712 的一端位于绝缘基体720中，另一端从绝缘基体720的下表面穿出；第二金属插针714一端位于绝缘基体720中，另一端从绝缘基体720的下表面穿出，第一金属插针712可围绕第二金属插针714设置。

笼子800的第二接电单元840包括第三金属插针841和第四金属插针842，第三金属插针841位于腔体820的底部一端并向外延伸出笼子800，第四金属插针842也位于腔体820的底部一端并向外延伸出笼子800，第三金属插针 841可围绕第四金属插针842设置。第三金属插针841与第一金属插针712数量相同，第四金属插针842与第二金属插针714数量相同。

当光电混合连接组件组装使用时，先将电连接插座700通过开口830固定于腔体820的底部，光电混合连接装置再沿开口830插入笼子800，并与电连接插座700插接，光电混合连接装置通过第一接电单元710和第二接电单元840耦合至电子设备。具体的，一方面，第二金属触点520通过电源输入接收口711和第一金属插针712与第三金属插针841一一对应电连接，第三金属插针841通过表面安装技术(surface mounted technology，SMT)、波峰焊等焊接工艺安装在电子设备的主板上，在固定笼子800的同时将电能耦合至电子设备；另一方面，电信号端子621通过电信号接收口713和第二金属插针714与第四金属插针842实现电信号耦合，第四金属插针842通过表面安装技术(surface mounted technology，SMT)、波峰焊等焊接工艺安装在电子设备的主板上，在固定笼子800的同时将电信号耦合至电子设备。

如此，光电混合连接组件不改变目前已有光模块(例如：SPF+光模块、SPF 光模块、XFP光模块和CFP光模块等)的接口形态，能够适配目前已有的SC 型光纤连接器、LC型光纤连接器以及其他的对接结构，而不需要对上述对接结构进行改造，只需对电连接插座700(socket)增加2到4个电源接口，即可实现仅通过电连接插座700与光电混合连接装置的配合，完成光/电信号的收发和POE供电两条路径的传输，不需要对应电信号接口112和第二金属触点520分别设置电信号连接器和电能接收器，一方面，使电子设备的面板无需单独开设电源接口，以减小电子设备的体积，提高电子设备的空间利用率，另一方面，该组件的应用灵活性高、成本低，有利于实现大规模部署。

请参照图11，当使用双层电连接插座700时，相应的笼子800的外形与双层电连接插座700保持一致。双层电连接插座700，即第一接电单元710设置有上下排布的两个，两个第一接电单元710的第一金属插针712和第二金属插针714分别从绝缘基体720中穿出；相应的，笼子800在腔体820内设置有上下两层通道860，第二接电单元840中的第三金属插针841和第四金属插针842的数量双倍设置，以与双层电连接插座700的第一金属插针712和第二金属插针714一一连接。如此，一光电混合连接装置穿过一通道860与一第一接电单元710实现电连接和电信号耦合，可同时实现两个光电混合连接装置的插接。5G信号发射塔、微基站等电子设备使用时，将光电混合缆拉至电子设备附近，通过双层的光电混合连接组件可以实现光/电信号的收发和电能的传输，此时双层光电混合连接组件的第二个端口可为第二个电子设备提供光/电信号的收发和供电，避免了再次从远处将光电混合缆拉至电子设备的繁琐性，实现了两个电子设备的串接搭建。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光电混合连接装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括相互盖合连接的底座和绝缘上盖；

所述底座的一端设有至少两个光信号接口，所述底座的另一端设有电信号接口，所述光信号接口和所述电信号接口通过设置于所述底座内的光电处理模块耦合；

绝缘上盖，所述绝缘上盖的一端设有至少两个第一容纳腔，一所述第一容纳腔内嵌设有一第一金属触点，所述第一容纳腔与所述光信号接口位于所述壳体的同一端，所述绝缘上盖的另一端设有与所述第一容纳腔数量相同的至少两个第二容纳腔，一所述第二容纳腔内嵌设有一第二金属触点，所述第二容纳腔与所述电信号接口位于所述壳体的同一端；

所述绝缘上盖还穿设有导电介质，所述导电介质位于所述绝缘上盖的部分包裹有绝缘介质，所述第一金属触点通过所述导电介质与所述第二金属触点一一对应电连接。

2.如权利要求1所述的光电混合连接装置，其特征在于，所述绝缘上盖还设有容纳槽，所述容纳槽连通所述第二容纳腔，所述导电介质嵌设于所述容纳槽。

3.如权利要求1所述的光电混合连接装置，其特征在于，所述导电介质在所述绝缘介质的外层包裹有屏蔽层，所述屏蔽层接地设置。

4.如权利要求1所述的光电混合连接装置，其特征在于，所述底座在所述光信号接口一端形成有导槽，所述导槽用于配合光电混合缆滑动导向所述光信号接口，所述导槽远离所述光信号接口的一端形成有抵接面，所述绝缘上盖在所述第一容纳腔的一端形成有与所述壳体长度方向垂直的第一端面，当所述底座与所述绝缘上盖盖合时，所述抵接面与所述第一端面抵接。

5.如权利要求1所述的光电混合连接装置，其特征在于，还包括金属套圈，所述金属套圈套设于所述壳体之外，用于固定所述绝缘上盖和所述底座。

6.如权利要求1所述的光电混合连接装置，其特征在于，所述底座背离所述绝缘上盖的一侧还设有解锁拉带，所述解锁拉带通过拉带上盖扣合至所述底座。

7.一种光电混合连接组件，其特征在于，包括：

电连接插座，所述电连接插座包括绝缘基体和穿设于所述绝缘基体的第一接电单元；

笼子，所述笼子包括笼子外壳和由笼子外壳围成的腔体，所述笼子外壳的一端设有开口，所述电连接插座通过所述开口固定于所述腔体的底部，所述笼子还设有第二接电单元，所述第二接电单元在所述电连接插座固定的一侧并向外延伸出所述笼子；及

如权利要求1至6中任意一项所述的光电混合连接装置，所述光电混合连接装置沿所述开口插入所述笼子，并与所述电连接插座插接，所述光电混合连接装置通过所述第一接电单元和所述第二接电单元耦合至电子设备。

8.如权利要求7所述的光电混合连接组件，其特征在于，所述第一接电单元包括至少两个电源输入接收口、至少两个第一金属插针、电信号接收口以及至少一个第二金属插针，所述第二接电单元包括第三金属插针和第四金属插针，所述第三金属插针与所述第一金属插针数量相同，所述第四金属插针与所述第二金属插针数量相同，所述第二金属触点通过所述电源输入接收口和所述第一金属插针与所述第三金属插针一一对应电连接，所述电信号接口通过所述电信号接收口和所述第二金属插针与所述第四金属插针实现电信号耦合。

9.如权利要求8所述的光电混合连接组件，其特征在于，所述笼子在分布有所述第二接电单元的一侧，沿所述笼子周向还设有若干第五金属插针，所述第五金属插针用于将所述笼子固定于电子设备。

10.如权利要求7或8或9所述的光电混合连接组件，其特征在于，所述第一接电单元设置有上下排布的两个，所述笼子在所述腔体内设置有上下两层通道，一所述光电混合连接装置穿过一所述通道与一所述第一接电单元实现电连接和电信号耦合。

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