CN110221390B - 一种板间无线光通信连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明有关于一种板间无线光通信连接器，包括若干前端对插固定在子板处印制板上的发射端和安装在母板处印制板上的接收端，接收端包括第一压板壳体和接收端印制板组件，印制板组件包括依次相接的探测器、接收端印制电路板、柔性PCB以及表贴连接器；探测器装在第一压板壳体左端，接收端印制电路板固定在第一压板壳体外；第一压板壳体右端与前端挡止在固定框上且腔体内固定有非球面镜片的挡板壳体固接；发射端包括前壳体和发射端印制板组件，该发射端印制板组件包括依次相接的激光器、发射端印制电路板、柔性PCB以及表贴连接器；前壳体前端腔体内固定有非球面镜片，后端腔体内安装有激光器，前壳体后端一侧开口，发射端印制电路板位于该开口处。

Description

一种板间无线光通信连接器
技术领域
本发明有关于连接器技术领域，具体涉及一种板间无线光通信连接器。
背景技术
常用的光纤连接器主要有两种类型：物理接触型和扩束连接型。物理接触型成本低，但在现场可清洁性、对灰尘的敏感性等方面还有问题，灰尘等污染对光性能的影响较大，另外物理接触型连接器光纤与光纤端面是接触的，因此在受到振动时，光纤的端面不断摩擦，会导致光纤端面受损，增大连接器的***损耗。
扩束连接器降低了灰尘等污染对光性能的影响，也减少了对接端面的摩擦，光纤连接器的使用寿命得到提高，扩束连接器的寿命一般为2500或3000次以上，而物理接触型连接器寿命一般约为500次。扩束连接器也存在安装难度大，透镜表面不易清洁、对机械件的精度要求过高的技术问题。
发明内容
为解决现有物理接触型光纤连接器易受灰尘污染，扩束连接器安装难度大，透镜表面不易清洁、对机械件的精度要求过高的技术问题，本发明提出一种板间无线光通信连接器。
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板间无线光通信连接器，包括若干前端对插的固定在子板处印制板18上的发射端和安装在母板处印制板17上的接收端，其中：所述接收端包括第一压板壳体8和接收端印制板组件，所述印制板组件包括依次相接的探测器3、接收端印制电路板1、柔性PCB14以及表贴连接器15；所述探测器3装在第一压板壳体8左端，接收端印制电路板1固定在第一压板壳体8外；所述第一压板壳体8右端与前端挡止在固定框5上且腔体内固定有非球面镜片7的挡板壳体4固接；所述发射端包括前壳体10和发射端印制板组件，该发射端印制板组件包括依次相接的激光器9、发射端印制电路板12、柔性PCB14以及表贴连接器15；所述前壳体前端腔体内固定有非球面镜片7，后端腔体内安装有激光器9，所述前壳体后端一侧开口，发射端印制电路板12位于该开口处。
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。
前述的板间无线光通信连接器，其中所述的接收端挡板壳体4右端还设有导销6，所述发射端前壳体10前端设有相应的导销孔16。
前述的板间无线光通信连接器，其中所述的固定框5固定在母板处印制板17上，第一压板壳体8穿过母板处印制板17上的安装孔并通过挡板壳体4后端面与母板处印制板17的挡止配合实现轴向限位，所述挡板壳体4和第一压板8均可周向浮动。
前述的板间无线光通信连接器，其中所述的挡板壳体4左端内壁低于第一压板壳体8内壁，压圈2一侧压在壳体8内壁上，另一侧将非球面镜片7压紧在挡板壳体4右端内侧与非球面镜片7镜面匹配的挡止面上。
前述的板间无线光通信连接器，其中所述的固定框5内凸台前后端面分别用于实现插合时与发射端前壳体前端面的轴向限位和与挡板壳体之间的轴向限位。
前述的板间无线光通信连接器，其中所述的前壳体内由前到后设有逐步下降的三个台阶面，三个台阶面形成两个台阶，其中前端的台阶截面为与非球面镜片7的镜面形状匹配的弧形，强装进前壳体内的压圈2将非球面镜片7压紧挡止在该台阶上。
前述的板间无线光通信连接器，其中所述的前壳体10外设有由前到后上升的两个阶梯面，两阶梯面间的阶梯与接收端固定框前端端面挡止配合实现插合时的轴向限位。
前述的板间无线光通信连接器，其中所述的第二压板壳体13固定在前壳体10后端，封闭前壳体后端并将发射端印制电路板12固定在前壳体10上。
前述的板间无线光通信连接器，其中所述的前壳体10后端还设有边缘挡止在腔体后端台阶上的挡片11，激光器9前端穿过该挡片11上的孔，并通过其边缘的凸起与该挡片11的后端面挡止在配合。
前述的板间无线光通信连接器，可通过发射端印制板组件和接收端印制板组件的互换实现接收端和发射端的互换。
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：本发明为一种小型化无线光通信连接器，采用非球面透镜扩束，结合无线光传输技术，降低灰尘等污染对光性能的影响，表面易清洁，并且大光斑传输解决了安装难度大、对机械件的精度要求过高的问题。
此外，本发明还具有以下优点：
1、本发明采用非球面透镜，光斑大，降低了机械加工的精度；
2、接收端固定框与母板通过螺钉固定，发射端完全固定，在插合过程中通过导销引导，接收端可在固定框中浮动，实现精密对准；导销与导销孔采用紧密配合，具有高抗震性能，振动时光路不发生变化，性能稳定；
3、本发明能承受快速温度冲击，由于快速温度冲击时光纤之间的位置会收到热胀冷缩的影响而改变，本发明采用激光器和探测器，不存在光纤受温度冲击的影响情况；
4、收发端易互换，将发射端和接收端的印制板组件互换即可实现子板或母板间的收发互换，并且单通道设计可随意添加通道数；
5、本发明结构简单，可靠性高，寿命长、高防尘性能、易清洁表面。
附图说明
图1为本发明板间无线光通信连接器接收端剖示图；
图2为本发明板间无线光通信连接器接收端主视图；
图3为本发明板间无线光通信连接器接收端后视图；
图4为本发明板间无线光通信连接器接收端俯视图；
图5本发明板间无线光通信连接器发射端剖视图；
图6本发明板间无线光通信连接器发射端主视图；
图7本发明板间无线光通信连接器发射端后视图；
图8发明板间无线光通信连接器发射端俯视图；
图9本发明板间无线光通信连接器发射端与接收端互联过程剖视图；
图10发明板间无线光通信连接器发射端与接收端互联过程另一剖视图。
【主要元件符号说明】
1：接收端印制电路板
2：压圈
3：探测器
4：挡板壳体
5：固定框
6：导销
7：非球面镜片
8：第一压板壳体
9：激光器
10：前壳体
11：挡片
12：发射端印制电路板
13：第二压板壳体
14：柔性PCB
15：表贴连接器
16：导销孔
17：模拟用户母板处印制板
18：模拟用户子板处印制板
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板间无线光通信连接器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1-10，其为本发明板间无线光通信连接器的各部分结构示意图，该连接器包括若干前端对插的安装在子板处印制板18上的发射端和安装在母板处印制板17上的接收端，其中所述接收端包括：第一压板壳体8，该第一压板壳体8左端外侧设有接收端印制电路板1，该接收端印制电路板1与安装在第一压板壳体8内的探测器3连接，实现无线光通信的探测功能。所述接收端印制电路板1通过柔性PCB14与表贴连接器15连接，实现与用户处电接口连接。在本发明实施例中，所述第一压板壳体8左端向内凸起，形成供探测器3嵌入的孔，使得该探测器3左端嵌在该孔内，右端伸入第一压板壳体8内。
所述第一压板壳体8右端端面与挡板壳体4左端面固接，该挡板壳体4前端挡止在固定框5上，且其外表面与固定框5内表面之间有间隙，可实现在固定框5内周向浮动。所述挡板壳体4腔体内固定有非球面镜片7，且该非球面镜片7凸出挡板壳体4右端腔体，该挡板壳体右端还设有导销6。
在本发明实施例中，所述挡板壳体4左端内壁低于第一压板壳体8右端内壁，二者形成一环形台阶面，挡止在该台阶面上的压圈2另一侧将非球面镜片7的镜面压紧贴合在挡板壳体4右端内侧的弧状挡止面上，实现挡板壳体内非球面镜片7的固定。在本发明实施例中，所述压圈强装进挡板壳体中，实现非球面镜片固定。
在本发明实施例中，所述挡板壳体4左端外壁向外凸出形成凸台，该凸台前端面与固定框5内的凸台后端面挡止配合，实现向前的限位，后端面可挡止在母板处印制板上，实现向后的限位。
本发明板间无线光通信连接器接收端在使用时，所述第一压板壳体穿过母板处印制板17上的通孔，挡板壳体4左端的台阶面挡止在该母板处印制板17上，所述固定框5与母板处印制板17固结。在本发明实施例中，所述固定框5与母板处印制板17通过螺栓连接。
所述发射端包括前壳体10，该前壳体内设有由前到后逐步下降的三个台阶面，由此形成两个台阶，其中第一个台阶为与非球面镜片7的镜面形状匹配的弧形，强装进该前壳体内的压圈2压在非球面镜片7底边上，使该非球面镜片7的镜面与该弧形阶梯面紧密贴合，实现非球面镜片7的固定。所述前壳体10外侧设有由前到后上升的两个阶梯面，两阶梯面间的阶梯与接收端固定框前端端面挡止配合实现插合时的轴向限位。该发射端前壳体前端面可与接收端固定框内凸台前端面挡止配合实现插合时的轴向限位。所述前壳体10前端还设有导销孔，插合时与接收端的导销紧密配合实现可靠连接。
所述前壳体10后端腔体内装有激光器9，该激光器9与其后的固定在前壳体内的发射端印制电路板12连接。第二压板壳体13固定在所述前壳体10后端使该第二压板壳体13后端封闭。所述前壳体10后端一侧敞开，供表贴连接器15通过柔性PCB与发射端印制电路板12连接，实现与用户处电接口连接。
在本发明实施例中，所述的前壳体10后端还设有边缘挡止在腔体后端台阶上的挡片11，激光器9前端穿过该挡片11上的孔，并通过其边缘的凸起与该挡片11的后端面挡止在配合。在本发明实施例中螺钉依次穿过所述第二压板壳体13、发射端印制电路板12、挡片11和前壳体10，将其固定在一起。
本发明板间无线光通信连接器发射端在使用时，通过螺钉将前壳体与子板印制板固定。
本发明可通过互换接收端和发射端的印制电路板、发射器/接收器来实现发射端和接收端的互换。
本发明中壳体采用铝合金材料，体积小、重量轻，可替换性好，适用于机箱内印制板上子板和模板互联，产品将激光器或探测器通过焊接固定在印制板上，将发射端和接收端的印制板组件互换即可实现子板或母板间的收发互换，并且单通道设计可随意添加通道数。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。
本发明通过螺钉将插座端的固定框与母板印制板固定，插座端其余部分可在固定框内活动，插头端通过螺钉将插头与子板印制板完全固定，在插合过程中，可通过导销引导实现精密对准。
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)

1.一种板间无线光通信连接器，其特征在于：包括若干前端对插的固定在子板处印制板(18)上的发射端和安装在母板处印制板(17)上的接收端，其中：
所述接收端包括第一压板壳体(8)和接收端印制板组件，所述接收端印制板组件包括依次相接的探测器(3)、接收端印制电路板(1)、柔性PCB(14)以及表贴连接器(15)；
所述探测器(3)装在第一压板壳体(8)左端，接收端印制电路板(1)固定在第一压板壳体(8)外；
所述第一压板壳体(8)右端与前端挡止在固定框(5)上且腔体内固定有第一非球面镜片的挡板壳体(4)固接；
所述发射端包括前壳体(10)和发射端印制板组件，该发射端印制板组件包括依次相接的激光器(9)、发射端印制电路板(12)、柔性PCB(14)以及表贴连接器(15)；
所述前壳体(10)前端腔体内固定有第二非球面镜片，后端腔体内安装有激光器(9)，所述发射端印制电路板(12)位于前壳体后端一侧开口处；可通过发射端印制板组件和接收端印制板组件的互换实现接收端和发射端的互换。
2.根据权利要求1所述的板间无线光通信连接器，其特征在于：其中所述的接收端挡板壳体(4)右端还设有导销(6)，所述发射端前壳体(10)前端设有相应的导销孔(16)。
3.根据权利要求1所述的板间无线光通信连接器，其特征在于：其中所述的固定框(5)固定在母板处印制板(17)上，第一压板壳体(8)穿过母板处印制板(17)上的安装孔并通过挡板壳体(4)后端面与母板处印制板(17)的挡止配合实现轴向限位，所述挡板壳体(4)和第一压板壳体(8)均可周向浮动。
4.根据权利要求1所述的板间无线光通信连接器，其特征在于：其中所述的挡板壳体(4)左端内壁低于第一压板壳体(8)内壁，压圈(2)一侧压在第一压板壳体(8)内壁上，另一侧将第一非球面镜片压紧在挡板壳体(4)右端内侧与第一非球面镜片镜面匹配的挡止面上。
5.根据权利要求1所述的板间无线光通信连接器，其特征在于：其中所述的固定框(5)设有内凸台，该内凸台前后端面分别用于实现插合时与发射端前壳体前端面的轴向限位和与挡板壳体之间的轴向限位。
6.根据权利要求1所述的板间无线光通信连接器，其特征在于：其中所述的前壳体(10)内由前到后设有逐步下降的三个台阶面，三个台阶面形成两个台阶，其中前端台阶的截面与第二非球面镜片的镜面形状匹配，强装进前壳体内的压圈(2)将第二非球面镜片压紧挡止在该台阶上。
7.根据权利要求1所述的板间无线光通信连接器，其特征在于：其中所述的前壳体(10)外设有由前到后上升的两个阶梯面，两阶梯面间的阶梯与接收端固定框前端端面挡止配合实现插合时的轴向限位。
8.根据权利要求1所述的板间无线光通信连接器，其特征在于：其中第二压板壳体(13)固定在前壳体(10)后端，封闭前壳体后端并将发射端印制电路板(12)固定在前壳体(10)上。
9.根据权利要求6所述的板间无线光通信连接器，其特征在于：其中所述的前壳体(10)后端还设有边缘挡止在腔体后端台阶上的挡片(11)，激光器(9)前端穿过该挡片(11)上的孔，并通过其边缘的凸起与该挡片(11)的后端面挡止配合。
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