一种基于鱼眼透镜的水下大广角无线光通信组件制造技术

本发明专利技术涉及一种基于鱼眼透镜的水下大广角无线光通信组件，包括外壳体、设置于外壳体前端的鱼眼透镜、设置于外壳体内部的支撑架部件、与外壳体之间固定的后盖以及插接在后盖上的深水湿插拔连接器；支撑架部件包括支撑柱，支撑柱的外侧面设置有印制板Ⅰ，支撑柱前端设置有印制板Ⅱ，该印制板Ⅱ上设置有发射元件和/或接收元件，所述发射元件和/或接收元件被密封于鱼眼透镜和外壳体中从而实现光源90

【技术实现步骤摘要】
一种基于鱼眼透镜的水下大广角无线光通信组件


[0001]本专利技术涉及无线光通信领域，具体是一种基于鱼眼透镜的水下大广角无线光通信组件。

技术介绍

[0002]水下各种设备采集到海量数据、视频等信息需要实时高速传输，目前水下无线通信主要采用声呐，但是声呐的传输速率严重制约着信息形式的多样化。水下可见光通信做为一种新型的通信技术，具有带宽大、抗电磁干扰、体积小、功耗低等优点，开展可见光通信技术的研究，对加大海洋科技创新力度、促使海洋信息化系统更加数字化、网络化、智能化，具有深远意义。例如水下潜航器与主体对接过程耗时甚至长达数个小时，但是采用水下可见光通信的方式，传输数据量大，可快速建立互连，无需冗余复杂的导向结构。
[0003]目前水下无线光通信产品采用准平行光点对点通信，但采用此方式通信的产品存在以下三个问题：1、点对点通信在水下复杂环境中很难实现对准，在具体使用中很难建立有效连接，不具备实用价值；2、点对点通信光束直径较小，易受水中动植物或浮游生物的遮挡而导致通信中断；3、点对点通信系统对于移动终端之间建立连接非常困难，需要有一套完整复杂的自动捕捉对准系统(ATP)，将对产品体积和研发成本带来额外的开销。

技术实现思路

[0004]为克服以上缺陷，本专利技术提供一种基于鱼眼透镜的水下大广角无线光通信组件，采用鱼眼透镜，可实现光源90
°
、180
°
等发散角发射和空间探测，简化了产品结构，降低了成本，克服了现有技术中通信发散角度小、移动通信范围有限的问题，且光路中无需透镜等复杂光学器件，简化了光路结构，降低了成本。
[0005]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本专利技术提出的一种基于鱼眼透镜的水下大广角无线光通信组件，包括外壳体、设置于外壳体前端的鱼眼透镜、设置于外壳体内部的支撑架部件、与外壳体之间固定的后盖以及插接在后盖上的深水湿插拔连接器；支撑架部件包括支撑柱，支撑柱的外侧面上设置有印制板Ⅰ，支撑柱前端设置有印制板Ⅱ，该印制板Ⅱ上设置有发射元件和/或接收元件，所述发射元件和/或接收元件被密封于鱼眼透镜和外壳体中从而实现光源90
°
、180
°
等发散角发射及空间探测接收。
[0006]进一步地，单向通信的光通信组件分为发射组件和接收组件，发射组件的印制板Ⅱ上设置发射元件，接收组件的印制板Ⅱ上设置接收元件。
[0007]进一步地，全双工通信的光通信组件的印制板Ⅱ上同时设置发射元件和接收元件，且发射元件和接收元件穿插排列，均布于印制板II。
[0008]进一步地，发射元件可以选用LED光源，且LED光源的数量为一个或多个。
[0009]进一步地，接收元件可以选用PIN探测器，且PIN探测器的数量为一个或多个。
[0010]进一步地，外壳体与鱼眼透镜之间通过O型密封圈Ⅰ和O型密封圈Ⅱ密封，外壳体与后盖之间通过O型密封圈Ⅲ和O型密封圈Ⅳ密封，深水湿插拔连接器与后盖之间通过O型密
封圈
Ⅴ
密封。
[0011]进一步地，印制板Ⅰ与印制板Ⅱ采用刚柔结合板一体化成型，相邻两个印制板Ⅰ之间采用柔性板连接，印制板Ⅰ与印制板Ⅱ之间也采用柔性板连接。
[0012]进一步地，支撑柱与印制板Ⅱ连接处及支撑柱与后盖连接处涂有导热硅脂。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0014]本专利技术采用LED光源阵列和/或大光敏面PIN探测器，LED光源阵列可实现光源的发射，大光敏面PIN光电探测器可实现微弱光信号捕捉探测，无需光路整形。鱼眼透镜具有大视角范围的优点，可实现光源90
°
、180
°
等发散角发射和空间探测，简化了产品结构，降低了成本。本专利技术可以采用单向通信布局结构，通信组件分为发射组件和接收组件，实现无线通信。也可以将LED光源和PIN探测器同时排布在同一个组件上，发射组件与接收组件采用相同光路结构，从而实现收发一体全双工通信。本专利技术克服了现有技术中通信发散角度小、移动通信范围有限的问题，且光路中无需透镜等复杂光学器件，简化了光路结构，降低了成本。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的结构示意图；
[0016]图2是单向通信布局结构的支撑架部件的示意图；
[0017]图3是图2的左视图；
[0018]图4是全双工通信的支撑架部件的示意图；
[0019]图5是印制板Ⅰ和印制板Ⅱ的结构示意图。
[0020]【元件及符号说明】：1
‑
外壳体，2
‑
压紧螺母，3
‑
鱼眼透镜，4
‑
支撑架部件，5
‑
螺钉，6
‑
后盖，7
‑
深水湿插拔连接器，8
‑
O型密封圈Ⅰ，9
‑
O型密封圈Ⅱ，10
‑
O型密封圈Ⅲ，11
‑
O型密封圈Ⅳ，12
‑
O型密封圈
Ⅴ
，13
‑
支撑柱，14
‑
印制板Ⅰ，15
‑
印制板Ⅱ，16
‑
LED光源或PIN探测器，17
‑
LED光源和PIN探测器，18
‑
柔性板。
具体实施方式
[0021]为进一步阐述本专利技术采取的技术手段和技术效果，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行详细说明。
[0022]本专利技术一种基于鱼眼透镜的水下大广角无线光通信组件，包括外壳体1、通过压紧螺母2固定于外壳体前端的鱼眼透镜3、设置于外壳体内部的支撑架部件4、与外壳体之间通过螺钉5固定的后盖6以及插接在后盖上的深水湿插拔连接器7。外壳体与鱼眼透镜之间通过径向O型密封圈Ⅰ8和端面O型密封圈Ⅱ9密封，外壳体与后盖之间通过径向O型密封圈Ⅲ10和端面O型密封圈Ⅳ11密封。深水湿插拔连接器与后盖之间通过端面O型密封圈
Ⅴ
12密封。
[0023]一种实施例如图1
‑
图4所示，支撑架部件包括呈四面体结构的支撑柱13，支撑柱外的三个侧面上均设置有印制板Ⅰ14，支撑柱前端设置有印制板Ⅱ15，印制板Ⅱ上设置有LED光源和/或大光敏面PIN探测器，LED光源、大光敏面PIN探测器的数量均为一个或多个。如图1所示，LED光源和/或大光敏面PIN探测器被密封于鱼眼透镜和外壳体中可以实现光源90
°
、180
°
等发散角发射和90
°
、180
°
等空间探测接收，大光敏面PIN光电探测器可实现微弱光信号捕捉探测，无需光路整形。
[0024]如图2所示，本专利技术可以采用单向通信布局结构，此时水下大广角无线光通信组件分为发射组件和接收组件。发射组件的印制板Ⅱ上设置一个或多个LED光源作为发射端，接收组件的印制板Ⅱ上设置一个或多个大光敏面P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于鱼眼透镜的水下大广角无线光通信组件，其特征在于包括外壳体、设置于外壳体前端的鱼眼透镜、设置于外壳体内部的支撑架部件、与外壳体之间固定的后盖以及插接在后盖上的深水湿插拔连接器；支撑架部件包括支撑柱，支撑柱的外侧面上设置有印制板Ⅰ，支撑柱前端设置有印制板Ⅱ，该印制板Ⅱ上设置有发射元件和/或接收元件，所述发射元件和/或接收元件被密封于鱼眼透镜和外壳体中从而实现光源90
°
、180
°
等发散角发射及空间探测接收。2.如权利要求1所述的水下大广角无线光通信组件，其特征在于单向通信的光通信组件分为发射组件和接收组件，发射组件的印制板Ⅱ上设置发射元件，接收组件的印制板Ⅱ上设置接收元件。3.如权利要求1所述的水下大广角无线光通信组件，其特征在于全双工通信的光通信组件的印制板Ⅱ上同时设置发射元件和接收元件，且发射元件和接收元件穿插排列，均布于印制板II。4.如权利要求1
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，郭建设，张磊，张小虎，余韬，郝佳佳，
申请(专利权)人：中航光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：