[发明专利]一种水下湿插拔的光通信接口装置及其光通信方法

说明书

本发明涉及水下光通信接口领域，旨在提供一种水下湿插拔的光通信接口装置及其光通信方法。该种水下湿插拔的光通信接口装置包括插头和插座，插头包括发射端光纤、发射端透镜B，插座包括接收端透镜、接收端光纤。该种基于水下湿插拔的光通信接口装置的光通信方法，将插头的发射端光纤与通信信号的发射端连接，将插座的接收端光纤与通信信号的接收端连接，进行光通信工作时，保证发射端透镜B和接收端透镜的镜面相互接触或者镜面相距在1m以内，建立通信链路实现光通信。本发明极大地提高工作效率和可靠性，同时也解决了当前水下湿插拔光纤通信接口寿命短、制造成本高的问题，为水下光通信提供了一种更为简单、便捷、可靠的方法。

技术领域

本发明是关于水下光通信接口领域，特别涉及一种水下湿插拔的光通信接口装置及其光通信方法。

背景技术

随着人类对海洋探测的不断深入，水下探测器，水下机器人，水下海洋环境监测平台越来越多地参与到海洋科研活动中。各种探测设备通信接口需要进行重复性插拔，由于水下特殊的工作环境，在水下进行通信口的插拔是一件很复杂的工作，除了要承受水下的高压环境，通信装备的密闭性出现问题将会导致整个设备的故障甚至报废。

在现有的水下通信中，利用光纤或光缆进行通信是研究的热点，由于光通信高带宽、抗干扰性好的特点，未来也将成通信技术中的主流力量。而在一些装载有光纤通信接口的水下探测设备、海洋环境检测平台、海底观测网络节点上完成光纤通信接口对接，建立通信链路具有一定的困难。在现有的技术中，很多的水下湿插拔接口采用了十分复杂的机械结构，在水下工作时，接口两端需要精密的连接，需要很大的插拔力，通信接口对接的成功率极低。其次光纤接口很小，在水下即使使用辅助装置也很难实现光纤接口的准确对接。

综上所述，要实现水下光纤接口的对接，建立通信链路，现有的技术太过复杂，装置的可重复使用率低，安全性低，而且造价昂贵。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种水下光纤接口对接的装置及其通信方法。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种水下湿插拔的光通信接口装置，包括插头和插座，所述插头包括依次连接的发射端光纤、发射端梯度折射率透镜、发射端透镜A、真空管A、真空管B和发射端透镜B；所述发射端梯度折射率透镜用于将发射端光纤中的光引出并准直，变成平行光；所述发射端透镜A、真空管A、真空管B、发射端透镜B构成一个准直扩束系统，用于将发射端梯度折射率透镜射出的光进行准直、扩束，成为光束更宽、光斑更大的平行光；

所述插座包括依次连接的接收端透镜、真空管C、接收端梯度折射率透镜、接收端光纤；所述接收端透镜用于将入射到插座的光变成平行光；所述真空管C用于作为(高保真的)光信号传输通道；所述接收端梯度折射率透镜用于将平行光耦合进接收端光纤中。

在本发明中，所述发射端梯度折射率透镜为折射率沿径向渐变的光学透镜。

在本发明中，所述发射端透镜A和发射端透镜B都采用凸透镜。

在本发明中，所述真空管A和真空管B通过螺旋口连接，通过转动真空管B，能调节发射端透镜A和发射端透镜B之间的距离。

在本发明中，所述接收端透镜采用凸透镜。

在本发明中，所述真空管A、真空管B和真空管C均是铝合金材质的真空管。

在本发明中，所述接收端梯度折射率透镜为折射率沿径向渐变的光学透镜。

在本发明中，所述发射端透镜A采用外径为20mm、焦距为20mm的凸透镜，发射端透镜B采用外径为40mm、焦距为40mm的凸透镜，真空管A采用长度为20mm的真空管，真空管B采用长度为40m的真空管。

提供一种基于所述水下湿插拔的光通信接口装置的光通信方法，具体为：