[发明专利]一种基于鱼眼透镜的水下大广角无线光通信组件

说明书

本发明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°、180°等发散角发射及空间探测接收。本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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。

发明内容

为克服以上缺陷，本发明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。

本发明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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：