[实用新型]塑料光纤通信系统的信号收发装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信系统，具体是用于塑料光纤通信系统的信号收发装置。

背景技术

在信息技术日益发达的今天，数据传输极为重要，为满足高速的计算机局域网络、会议电视、视频点播等应用需求，速率更快、信息传输量更大的信息传输媒介成为当今材料科学的一个重要课题。目前，在信息传输过程中，可以使用的传输媒介有以金属为介质的铜缆，以石英玻璃为介质的石英光纤以及新兴的以高分子材料为介质的塑料光纤。铜缆由于不能支持传输所需的高带宽的要求，而且抗电磁干扰的能力差等缺点，正逐步被光纤所取代。长距离信息传输的石英光纤已经被广泛应用，然而，尽管用于代替铜缆作为传输介质的石英光纤，以其低损耗、高抗电磁干扰性等特点在远距离传输中显示了一定的优势，但在光纤到户、以及光纤到桌面的密集的短距离应用中，由于连接难度大，成本昂贵、安装维护费用高等原因，无法得到广泛的推广。

同时随着办公环境的计算机网络的传输速率不断发展，高速率到桌面的应用越来越普遍，LAN的速度也由10Mbps转向以100Mbps，并且将很快发展到1000Mbps。为计算机网络传递数据的布线系统，在连接楼层的干线中，由于数量少，目前广泛使用多模石英光纤，而在水平方向上，还没有一种合适的媒介即能提供足够的带宽，同时还兼具有安装方便、成本低廉、抗干扰能力强等优点的材料。而新的以塑料光纤传输媒介的全光纤网络则具备上述的全部优点。塑料光纤的直径一般在0.3-3mm，大的直径宜于连接，光的耦合效率也较高，同时还兼有柔软、抗弯曲、耐震动、抗辐射、价格便宜、施工方便的优点可代替传统的石英光纤及铜缆，非常适合应用于连接点较多的局域网络。但是以塑料光纤作为传输介质也有光损耗大，传输带宽小，耐热性差的缺点。

现有利用塑料光纤进行设计的厂家在国内为数不多，在这些有限的厂家中基本上都是利用塑料光纤作为通信信道，设计具体的设备，比如光交换机，光网卡等等。没有正式生产成系列的用于塑料光纤的元器件的厂家。国外的一些著名公司，如英飞凌、安捷伦、东芝等，推出了一些塑料光纤收发器系列产品，并在一些行业得到使用。

但是由于现有的方案使用的光发送器是直流(或突发性)光发送器，光接收器相应的也是直流光接收器，光输出功率小于-20dBm，这样整个系统的灵敏度通常不够理想，从而使得通信距离比较有限，通常小于100m。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供用于塑料光纤通信系统的信号收发装置，提高发送的光输出功率，提高接收的灵敏度，实现桌面设备之间、机房内部之间等短距离设备之间的良好互连。

本实用新型的塑料光纤通信系统的信号收发装置中，光发送器是在接收TTL电信号并将电信号转变成光信号发送出去的塑料光纤通信光发送器设置包括与TTL电信号输入引脚连接的FSK调制模块，FSK调制模块与LED驱动模块电连接，LED驱动模块电连接着焊接在电路板上的激光二极管，设置一个可通入塑料光纤通孔的塑料光纤固定器件被固定在接头内，塑料光纤固定器件的通孔正对着激光二极管。

光发送器中FSK调制模块芯片是74HC4066，LED驱动模块芯片是74ATC00。

这里，发光管是XK-650激光二极管，驱动电流小于25mA，中心波长650nm。激光二极管芯片尺寸选择在0.5～1.0mm x0.5～1.0mm，与塑料光纤的直径相当，容易将光信号耦合进入塑料光纤中。

本实用新型的塑料光纤通信系统的信号收发装置，在接收端，接收光信号并将光信号转变成TTL电信号发送出去的塑料光纤通信光接收器设置包括光探测模块，并顺序连接着的放大电路模块，限幅模块，FSK解调模块，滤波器模块和判决电路模块，输出TTL电信号的外部引脚连接在电路板的判决电路模块上，设置一个可通入塑料光纤通孔的塑料光纤固定器件被固定在接头内，塑料光纤固定器件的通孔正对着光探测模块。

其中光探测模块是Si-PIN探测器，放大电路模块为两片ADA4860芯片，FSK解调模块为触发器74LS122，限幅模块和判决电路模块是ADCMP600芯片。

本实用新型的塑料光纤通信系统的信号收发装置，在发送器端，外部输入的TTL电平信号送到FSK调制模块进行调频，把TTL电平信号转换成更适合塑料光纤传输的载波信号。FSK调制模块输出的载波信号送到LED驱动模块驱动LED发光。

在接收器端，光探测器探测到光信号并产生感应电流，后经放大模块两级放大和限幅，输入到FSK解调模块由触发器进行解调。解调出的信号仍含有高频干扰，经滤波器模块进行滤波后，再由判决模块进行判决，即可还原成输入的TTL信号。