光电插座和光电连接组件的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种光电插座和光电连接组件。

背景技术：

相较于有线或是无线的电气信号传输方式，光信号传输有着许多优势，包括：极佳的电磁兼容性(emc)与优异的抗电磁干扰(emi)能力，对周围的电器设备造成较低的电磁干扰，也较不易受传输路径上的电磁场干扰。同时，光学信号的传输局限在连接设备间的光纤内，因而能降低信号传输线之间的串音现象并提供更佳的信息保密性。此外，光信号传输具有质轻、高带宽、距离衰减程度低等优点。

相关技术中，光信号连接器均为单纯的光学连接器，即仅作光信号的传输以及插头与插座间的固接装置。

上述结构的光学连接器会增加应用设备的印刷电路板的面积，增大应用设备的印刷电路板的集成复杂度，使得光信号传输的方式难以在实践上用于小体积的设备，比如难以用于工厂检测设备或物联网传感设备之类的应用场景，存在改进空间。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种光电插座，用以解决相关技术中光学连接器无法应用于小体积设备的难题。

本实用新型实施例提供一种光电插座，包括：插座本体，所述插座本体具有用于插接光电插头的插孔；插座电路板，所述插座电路板安装于所述插座本体，且与所述插座本体电气连接；光信号收发器，所述光信号收发器安装于所述插座电路板，且与所述插座电路板电气连接，所述光信号收发器位于与所述插孔相连通的位置。

本实用新型实施例提供一种光电插座，还包括：信号处理芯片，所述信号处理芯片安装于所述插座电路板，且与所述插座电路板电气连接。

本实用新型实施例提供一种光电插座，所述插座电路板包括与所述插座本体的多个外侧面相对设置的多个侧面段，所述信号处理芯片安装于其中一个所述侧面段的背离所述插座本体的表面。

本实用新型实施例提供一种光电插座，所述插座电路板包括折弯段，所述折弯段与所述插座电路板的安装有所述信号处理芯片的所述侧面段相对设置，且所述插座电路板的安装有所述信号处理芯片的所述侧面段位于所述插座本体与所述折弯段之间。

本实用新型实施例提供一种光电插座，所述插孔沿所述插座本体的轴向贯穿所述插座本体，所述插座电路板包括与所述插座本体的端部相对设置的端部段，所述光信号收发器安装于所述端部段的朝向所述插孔的表面，且所述光信号收发器朝向所述插孔的轴向端部设置。

本实用新型实施例提供一种光电插座，还包括：屏蔽罩，所述屏蔽罩罩设在所述插座电路板的背离所述插座本体的一侧。

本实用新型实施例提供一种光电插座，所述插座本体的外侧面设有第一卡接结构，所述屏蔽罩具有第二卡接结构，所述第一卡接结构与所述第二卡接结构卡接相连。

本实用新型实施例提供一种光电插座，所述插座本体的端部具有插座接脚，所述插座接脚与所述插座电路板电气连接。

本实用新型实施例提供一种光电插座，还包括：设备电路板，所述插座电路板与所述设备电路板电气连接。

本实用新型实施例还提供一种光电连接组件，包括：光电插头，所述光电插头具有导电端子和光纤；根据上述任一种所述的光电插座，所述光电插头适于插入所述插孔以使所述导电端子与所述插座本体电气连接，所述光纤与所述光信号收发器光信道连接。

本实用新型实施例提供的光电插座和光电连接组件，通过插座电路板将插座本体和光信号收发器集成布置，这样光电插座自身可以同时提供光信号与电气信号或是工作电压的接入，且光电插座与插座端设备之间的信号传递完全通过电气信号实现，以简化插座端设备的电路板的结构，且使得光电插座与设备电路板的连接结构简单。

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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的光电插头的爆炸图；

图2为本实用新型实施例的光电插头的轴向剖视图；

图3为本实用新型实施例的光电插头的光电缆线的剖视图；

图4为本实用新型实施例的卧式光电插座的爆炸图；

图5为本实用新型实施例的卧式光电插座的轴向剖视图；

图6为本实用新型实施例的卧式光电插座的径向剖视图；

图7为本实用新型实施例的卧式光电插座与光电插头对齐预连接的示意图；

图8为本实用新型实施例的卧式光电插座与光电插头配合连接的示意图；

图9为本实用新型实施例的立式光电插座的爆炸图；

图10为本实用新型实施例的立式光电插座的轴向剖视图；

图11为本实用新型实施例的立式光电插座的径向剖视图；

图12为本实用新型实施例的立式光电插座与光电插头对齐预连接的示意图；

图13为本实用新型实施例的立式光电插座与光电插头配合连接的示意图。

附图标记：

1-光电插头；10-插头组件；11-插头本体；121-第一导电端子；122-第二导电端子；13-绝缘环；14-插头本体螺纹；151-第一焊接点；152-第二焊接点；16-插头尾套；17-插头壳；18-插头壳螺纹；20-光电缆线；21-光纤；221-第一导线；222-第二导线；23-缆线外壳；

3-光电插座；30-设备电路板；31-插座本体；311-插孔；32-插座接脚；33-第一卡接结构；34-插座电路板；341-插座电路板第一接脚；342-插座电路板第二接脚；343-侧面段；344-折弯段；345-端部段；346-插座电路板排线；35-光信号收发器；36-信号处理芯片；37-屏蔽罩；371-屏蔽罩第一连接管脚；372-屏蔽罩第二连接管脚；373-屏蔽罩第三连接管脚；38-第二卡接结构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

下面参考图1-图13描述本实用新型实施例的光电连接组件。

如图7、图8、图12和图13所示，本实用新型实施例的光电连接组件包括光电插头1和光电插座3，光电插头1和光电插座3配合后用于实现插头端设备(图中未示出)与插座端设备(图中未示出)的电气连接，且能够实现这两个设备之间实现光信号和电气信号的传输，其中，该插头端设备包括另一个插头和另一个设备，即光电插头1的另一端可以通过另一个插头接入另一个设备，或者插头端设备可以直接包括某一设备，光电插头1直接由该插头端设备引出。

首先参考图1-图3描述本实用新型实施例的光电插头1。

如图1和图2所示，光电插头1具有导电端子和光纤21，导电端子与插头端设备电连接，以在光电插头1和光电插座3配合连接时建立插头端设备与插座端设备之间的电气回路连接，该电气回路可以用于传递电气信号或者用于接入工作电压。

在一些实施例中，导电端子包括第一导电端子121、第二导电端子122，第一导电端子121和第二导电端子122分别与光电插头1端的设备电连接，以在光电插头1和光电插座3配合连接时给光电插座3提供直流工作电压。光纤21可以用于在插头端设备与插座端设备之间传递光信号。

为了实现电压供给和光信号传输，该光电插头1的具体结构有多种形式，下面提供一种结构形式的光电插头1。

在一些实施例中，如图1和图2所示，光电插头1包括插头组件10和光电线缆。

其中，光电线缆用于与插头端设备连接，插头组件10用于与光电插座3配合连接。

如图1-图3所示，光电线缆可以为复合式线缆，光电线缆包括：导线和光纤21，导线用于与导电端子电气连接，光纤21可以为塑料光纤，这样光纤21可以在插头端设备与插座端设备间形成可传递光信号的通道。

在导电端子包括第一导电端子121、第二导电端子122的实施例中，对应地，导线包括第一导线221、第二导线222。

第一导线221、第二导线222分别与插头端设备的两个电气连接点相连，第一导线221、第二导线222可以为金属漆包线，第一导线221、第二导线222可以为dc直流漆包线，这样可以防止短路，第一导线221与第一导电端子121电气连接，第二导线222与第二导电端子122电气连接，这样在将光电插头1与光电插座3配合连接时，可以建立插头端设备与插座端设备之间的电气回路连接，用来传输插座端设备所需的直流工作电压。

如图3所示，光电线缆的外层可以包括缆线外壳23，缆线外壳23包覆在第一导线221、第二导线222和光纤21外，用来保护第一导线221、第二导线222和光纤21。

如图1和图2所示，插头组件10为中空结构，以便于光纤21从插头组件10的一端穿过后，光纤21的至少部分从插头组件10的另一端露出，该光纤21的端部可以与插头组件10的另一端的敞口端部平齐。

插头组件10包括：插头本体11、第一导电端子121、第二导电端子122和绝缘环13。

其中，插头本体11可以为中空结构，第二导电端子122、绝缘环13和第一导电端子121沿径向从外向内顺次套设，且第二导电端子122贯穿插头本体11后使得第二导电端子122、绝缘环13和第一导电端子121安装于插头本体11。

第二导电端子122、绝缘环13和第一导电端子121可以均为环形结构，且同轴布置，绝缘环13用于隔绝第一导电端子121和第二导电端子122，其中绝缘环13的一段在轴向上相对于第二导电端子122伸出，第一导电端子121的一段在轴向上相对于绝缘环13伸出，这样第二导电端子122、绝缘环13和第一导电端子121从插头本体11的前端(图2中的左方)伸出。

如图2所示，第一导电端子121、第二导电端子122从插头本体11的前端伸出，光纤21穿过环形的第一导电端子121并从第一导电端子121的前端露出，该光纤21的端部可以与第一导电端子121的前端平齐，这样光电插头1可以实现同时接入光信号与建立电流回路的作用。

第一导线221可以与第一焊接点151焊接从而实现第一导线221与第一导电端子121的电气连接，第二导线222可以与第二焊接点152焊接从而实现第二导线222与第二导电端子122的电气连接，这样插头端设备与第一导电端子121、第二导电端子122实现电气连接。

在一些实施例中，如图1和图2所示，插头组件10还包括：插头尾套16和插头壳17。

其中插头壳17与插头本体11相连，以共同限定出容纳空间，该插头壳17可以用于保护第一导电端子121、第二导电端子122与第一导线221、第二导线222之间的连接结构。

在实际的执行中，插头壳17和插头本体11可以通过螺纹连接，比如插头本体11的外周壁的至少一段具有插头本体螺纹14，插头壳17的内周壁的至少一段具有插头壳螺纹18，插头壳螺纹18与插头本体螺纹14之间螺纹连接可以实现插头壳17和插头本体11的装配连接。插头壳17和插头本体11可以均为铝制件，以提高足够强度的防护，且使得整个光电插头1的重量较轻。

插头尾套16可以贯穿插头壳17，且插头尾套16可以套设在光电线缆外，从而实现插头组件10与光电线缆之间的密封，插头尾套16可以为橡胶件。

在实际的装配过程中，将光电缆线20穿过插头尾套16和插头壳17，并使光纤21贯穿插头本体11直到插头本体11顶端，将第一导线221与第一焊接点151焊接，将第二导线222与第二焊接点152焊接，完成焊接后，将插头壳17与插头本体11连接即可实现光电插头1的组装。

下面参考图4-图6和图9-图11描述本实用新型实施例的光电插座3。

如图4-图6和图9-图11所示，光电插座3包括：插座本体31、插座电路板34、光信号收发器35。

其中，插座本体31具有插孔311，插孔311用于插接光电插头1，在将光电插头1与光电插座3配合连接时，第一导电端子121、第二导电端子122的伸出插头本体11的部分可以伸入插孔311，从而实现第一导电端子121、第二导电端子122与插座本体31的电气连接。

插座电路板34安装于插座本体31，在一些实施例中，插座电路板34可以为柔性印刷电路板，这样插座电路板34可以根据插座本体31的形状方便地弯折，比如插座电路板34的至少部分表面可以贴附在插座本体31的外周壁，从而在有限的空间内布置更多的电子元件。在实际的执行中，插座电路板34可以通过压敏胶贴附于插座本体31。

插座电路板34与插座本体31电气连接，这样在将光电插头1插接于光电插座3时，光电插头1的导电端子可以通过插座本体31与插座电路板34实现电气连接，从而为插座电路板34及插座电路板34上布置的电子元件供电。

在一些实施例中，如图4、图5、图9和图10所示，插座本体31的端部具有插座接脚32，插座接脚32与插座电路板34电气连接。在实际的执行中，插座本体31具有三个插座接脚32，插座接脚32与插座电路板34焊接相连。

光信号收发器35安装于插座电路板34，且光信号收发器35与插座电路板34电气连接，在实际的执行中，光信号收发器35可以通过表面贴装技术黏贴于插座电路板34，光信号收发器35位于与插孔311相连通的位置，换言之，光信号收发器35朝向插孔311布置，以便于与光纤21对接。光信号收发器35可以实现光电转换，即将光信号转换为电信号或者将电信号转换为光信号。

这样，在将光电插头1插接于光电插座3的插孔311时，光电插头1的光纤21与光信号收发器35对接且光信道连接，形成一个接收、发射光信号的光通道。

本实用新型实施例的光电插座3，通过插座电路板34将插座本体31和光信号收发器35集成布置，这样光电插座3自身可以同时提供光信号与电气信号或是工作电压的接入，且光电插座3与插座端设备之间的信号传递完全通过电气信号实现，以简化插座端设备的电路板的结构，且使得光电插座3与设备电路板30的连接结构简单。

本实用新型实施例的光电连接组件，通过插座电路板34将插座本体31和光信号收发器35集成布置，以及导电端子与光纤21的集成布置，实现光电插座3与光电插头1之间的光信号与电气信号或是工作电压的对接，光电插座3与插座端设备之间的信号传递完全通过电气信号实现，以简化插座端设备的电路板的结构，且使得光电插座3与设备电路板30的连接结构简单。

需要说明的是，插座电路板34的形状可以根据电子元件的布置需求以及插座本体31的形状来设计。

在图4-图6和图9-图11所示的实施例中，插座电路板34包括多个侧面段343、折弯段344和端部段345。

其中，多个侧面段343分别与插座本体31的多个外侧面相对设置，比如插座本体31大体为四方柱形，插座本体31具有四个外侧面和两个端面，四个外侧面中的一个外侧面用于与设备电路板30正对，四个外侧面中的另外三个外侧面可以分别与插座电路板34的三个侧面段343正对贴合。

插座本体31的两个端面中的一个作为插孔311的插入端，端部段345可以与插座本体31的两个端面中的另一个正对设置。

折弯段344与其中一个侧面段343相连且正对设置，折弯段344位于该侧面段343的背离插座本体31的一侧，折弯段344与侧面段343之间的连接处可以设计为弯曲结构，以减少此处的弯折应力。在插座本体31的大小一定的情况下，折弯段344可以大大地增加插座电路板34的表面积，从而可以布置更多的电子元件。折弯段344的数目并不局限于在图4-图6和图9-图11所示的实施例中的一个，还可以为更多个，比如每个侧面段343可以均连接有折弯段344。

在一些实施例中，如图5和图10所示，插孔311沿插座本体31的轴向贯穿插座本体31，插座电路板34包括与插座本体31的端部相对设置的端部段345，光信号收发器35安装于端部段345的朝向插孔311的表面，且光信号收发器35朝向插孔311的轴向端部设置。这样电气信号的传输节点(插座本体31)与光信号的传输节点(光信号收发器35)可以沿光电插座3的轴向顺次布置，防止干扰。

当然，在另一些实施例中，光信号收发器35也可以布置在插座本体31的侧面，这样需要在插座本体31的侧面设避让孔，对应地，光电插座3上的光纤21的引出位置也设置在侧面，使得光纤21与光信号收发器35可以正对。

在一些实施例中，如图4、图5、图9和图10所示，光电插座3还可以包括信号处理芯片36，信号处理芯片36具有光学信号的发射驱动、接收放大与电子数字信号的编码及解码功能，信号处理芯片36安装于插座电路板34，信号处理芯片36与插座电路板34电气连接，在实际的执行中，信号处理芯片36可以通过表面贴装技术黏贴于插座电路板34。

该实施例的光电插座3，通过插座电路板34将插座本体31、光信号收发器35、信号处理芯片36集成布置，这样光电插座3自身可以同时提供光学信号与电气信号或是工作电压的接，且光学信号在光电插座3中即可实现放大或电子数字信号的编码及解码，这样插座端的设备电路板30的面积、设备集成的复杂度都能大大降低，且无需特殊考虑设备的抗电磁干扰问题。

在一些实施例中，插座电路板34包括与插座本体31的多个外侧面相对设置的多个侧面段343，信号处理芯片36安装于其中一个侧面段343的背离插座本体31的表面。在实际的执行中，插座本体31的其中一个侧面用于与设备电路板30正对，信号处理芯片36可以安装于远离该侧面的侧面段343，以防止设备电路板30对信号处理芯片36的干涉。

在一些实施例中，插座电路板34包括折弯段344，折弯段344与插座电路板34的安装有信号处理芯片36的侧面段343相对设置，且插座电路板34的安装有信号处理芯片36的侧面段343位于插座本体31与折弯段344之间。这样折弯段344还能在一定的程度上对信号处理芯片36进行简单的防护。

在一些实施例中，光电插座3还包括：屏蔽罩37，屏蔽罩37罩设在插座电路板34的背离插座本体31的一侧。屏蔽罩37用于屏蔽外界的电磁干扰，以防护插座电路板34和信号处理芯片36。屏蔽罩37可以为金属材料制成，比如屏蔽罩37可以为金属板弯折形成，或者屏蔽罩37可以为金属丝编制形成。

在图4-图6所示的实施例中，插座本体31相对于设备电路板30为卧式，该卧式光电插座中插座本体31的轴向与设备电路板30的法线垂直，屏蔽罩37可以与插座本体31相连，屏蔽罩37与插座本体31可以卡接相连，如图6所示，插座本体31的外侧面设有第一卡接结构33，屏蔽罩37具有第二卡接结构38，第一卡接结构33与第二卡接结构38卡接相连。在实际的执行中，第一卡接结构33可以为卡槽，第二卡接结构38可以为向内凸出的卡舌。

屏蔽罩37还可以设有多个屏蔽罩连接管脚，屏蔽罩连接管脚用于与设备电路板30焊接相连，以将屏蔽罩37固定在设备电路板30上，这样屏蔽罩37可以对插座电路板34上的电子电路形成电磁隔离，形成抗干扰的工作环境。

比如图4所示的实施例中，屏蔽罩37设有屏蔽罩第一连接管脚371、屏蔽罩第二连接管脚372、屏蔽罩第三连接管脚373。当然，屏蔽罩连接管脚还可以为其他数量，比如2个或4个等。

在一些实施例中，光电插座3包括插座本体31、插座电路板34、光信号收发器35、信号处理芯片36和屏蔽罩37，插座电路板34具有用于与设备电路板30电气连接的插座电路板第一接脚341和插座电路板第二接脚342，屏蔽罩37具有用于与设备电路板30固定相连的屏蔽罩连接管脚。

在另一些实施例中，光电插座3包括插座本体31、插座电路板34、光信号收发器35、信号处理芯片36、屏蔽罩37和设备电路板30，插座电路板34与设备电路板30电气连接。

在一些实施例中，在图4-图6所示的实施例中，插座本体31相对于设备电路板30为卧式，该卧式光电插座中插座本体31的轴向与设备电路板30的法线垂直。这样插座电路板34的端部段345与设备电路板30垂直，对应地，插座电路板34的具有插座电路板第一接脚341和插座电路板第二接脚342，插座电路板第一接脚341和插座电路板第二接脚342用于与设备电路板30电气连接，比如插座电路板第一接脚341和插座电路板第二接脚342以热回流焊接方式与设备电路板30焊接相连。

在另一些实施例中，在图9-图11所示的实施例中，插座本体31相对于设备电路板30为立式，该立式光电插座中插座本体31的轴向与设备电路板30的法线平行。这样插座电路板34的端部段345与设备电路板30平行且贴合，对应地，插座电路板34的末端具有插座电路板排线346，插座电路板排线346用于与设备电路板30电气连接，比如插座电路板排线346以热回流焊接方式与设备电路板30焊接相连。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。