專利名稱：：收發(fā)一體光模塊及塑料光纖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型屬于光通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種基于塑料光纖光通信的收發(fā)一體光模塊及塑料光纖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：目前，光纖通信中的收發(fā)一體光模塊均工作于非可見光波段(850nm、1310nm、1550nm等)，當線路發(fā)生故障時，維護4艮不方便；另一方面，現(xiàn)有光纖通信一般采用石英光纖，而石英光纖是由玻璃材料制成，很容易折斷，有著施工難、維護難的缺點，因此，在光纖到戶(FiberToTheHome，F(xiàn)TTH)或者短距通信中，施工;f艮不方便。塑料光纖(PolymerOpticalFiber,POF),又稱聚合物光纖，是一種新興的光纖通信介質(zhì)，其纖芯與包層都由塑料材料制成，與大芯徑(50/125jam和62.5/125jam)的石英玻璃多;f莫光纖相比，塑料光纖的芯徑高達200-1000|am，在POF接續(xù)時可使用不帶光纖定位套筒的塑料連接器，即使POF接續(xù)中的纖芯產(chǎn)生了士30jam偏差，也不會產(chǎn)生耦合損耗。POF具有韌性好、不容易折斷、數(shù)值孔徑大、容易耦合的特點，因此4艮好的解決了石英光纖施工難、維護難的問題。然而，現(xiàn)有的石英光纖通信中的收發(fā)一體光模塊均采用非可見光波段(850nm、1310nm、1550nm等)的光，在階躍型PMMA光纖(SI-PMMA)中傳輸光衰減4艮大，因此波長為850nm、1310nm等非可見光波段的光不能用于SI-PMMA光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)；且現(xiàn)有技術(shù)中的收發(fā)一體光模塊的光電探測器是采用砷鎵銦PIN型光電探測器或砷化鎵PIN型光電探測器，其有效的探測面積比較小，對于可見光的光譜響應(yīng)度很低，基本無法接收可見光，因此現(xiàn)有的基于非可見光的收發(fā)一體光模塊不能直接應(yīng)用于塑料光纖通信中。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種收發(fā)一體光模塊，旨在解決現(xiàn)有的基于非可見光的收發(fā)一體光模塊不能直接應(yīng)用于塑料光纖通信的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種收發(fā)一體光模塊，包括光接收機和光發(fā)射述光發(fā)射組件發(fā)光的光發(fā)射組件驅(qū)動器；所述光接收機包括將輸入的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光接收組件以及將所述光接收組件輸出的電信號進行限幅放大的限幅放大器。本實用新型的另一目的在于提供一種采用上述收發(fā)一體光模塊實現(xiàn)的塑料光纖系統(tǒng)。本實用新型采用工作波長在可見光波段的光發(fā)射組件以及探測面積大的光電探測器，使得收發(fā)一體光模塊可以應(yīng)用于塑料光纖通信。圖1是本實用新型實施例提供的收發(fā)一體光模塊的原理結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型實施例提供的收發(fā)一體光模塊的光發(fā)射組件驅(qū)動器原理結(jié)構(gòu)圖3是本實用新型實施例提供的收發(fā)一體光模塊的限幅放大器原理結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型實施例采用工作波長在可見光波段的光發(fā)射組件以及探測面積大的光電探測器，使得收發(fā)一體光模塊可以應(yīng)用于塑料光纖通信。圖1示出了本實用新型實施例提供的收發(fā)一體光模塊的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分，詳述如下。本實用新型實施例提供的收發(fā)一體光模塊主要應(yīng)用于塑料光纖通信，包括光接收機1和光發(fā)射機2，光發(fā)射機2將待發(fā)射的電信號轉(zhuǎn)換為光信號用光纖傳送出去，光接收機1將光纖遠端傳來的光信號還原為電信號送給持續(xù)的處理芯片。光發(fā)射機2包括光發(fā)射組件驅(qū)動器21和光發(fā)射組件(TransmitterOpticalSubassembly,TOSA)22,光發(fā)射組件驅(qū)動器21將待發(fā)射的(PositiveEmitterCoupledLogic,PECL)電平信號進行放大處理后驅(qū)動光發(fā)射組件22發(fā)光，光發(fā)射組件22的發(fā)射波長在光譜的可見光區(qū)域。作為本實用新型實施例的一個實施例，光發(fā)射組件22為共振腔發(fā)光二極管(ResonantCavityLightEmittingDiodes,RC-LED)，其具有垂直腔面發(fā)射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL)特性，閾值電流4艮低，速度4艮快，可以達到1.25Gbps,而現(xiàn)有4支術(shù)中普通LED難以達到。光接收機1包括限幅放大器(LimitingAmplifier,LA)11和光接收組件(ReceiverOpticalSubassembly,ROSA)12,光接收組件12將輸入的光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，限幅放大器11將光接收組件12輸出的電信號進行限幅放大后輸出，當電壓信號低于某一設(shè)定的閾值時，限幅放大器11的告警信號輸出端輸出告警信號，表示光纖中沒有光信號傳輸。在本實用新型實施例中，光接收組件12包括跨阻放大器(TransimpedanceAmplifiers,TIA)121和光電探測器122,跨阻放大器121將光電探測器122輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后進行;^文大、自動增益調(diào)節(jié)后輸出給限幅放大器ll。作為本實用新型實施例的一個實施例，光電探測器122為硅光電二極管。硅光電二極管與TIA結(jié)合將光電探測器122探測到的微弱的光信號轉(zhuǎn)換為光電流并加以放大，硅光電二極管與TIA的選取以及匹配決定了收發(fā)一體光模塊的整體性能，本實用新型實施例采用高速、大面積、低結(jié)電容的硅光電二極管，對于可見光有較高的響應(yīng)度，可以有效的接收到由POF發(fā)送的大光斑直徑的光信號。作為本實用新型的一個實施例，光接收組件12和光發(fā)射組件22均采用帶透鏡TO-46封裝的形式。在本實用新型實施例中，電源通過電源濾波網(wǎng)絡(luò)3向光接收機1和光發(fā)射機2供電，電源濾波網(wǎng)絡(luò)3用于對電源信號進行濾波處理。作為本實用新型的一個實施例，收發(fā)一體光模塊采用國際標準的1X9塑料外殼封裝的形式，接口通用。本實用新型實施例提供的收發(fā)一體光模塊的工作原理如下光發(fā)射機2中PECL電平信號經(jīng)過光發(fā)射組件驅(qū)動放大器21緩沖放大后，驅(qū)動光發(fā)射組件22發(fā)光，并在塑料光纖中傳輸，當由塑料光纖傳輸?shù)墓庑盘柸肷涞焦饨邮諜Cl時，光接收組件12中的光電探測器122將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為光電流信號后輸出給跨阻放大器121，跨阻放大器121將上述微弱的光電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并放大調(diào)整后輸出給限幅放大器11，限幅放大器11將跨阻放大器121輸出的電壓信號進行限幅放大后輸出。為了避免電源對光發(fā)射組件驅(qū)動放大器21和限幅放大器11的噪聲干擾，由電源濾波網(wǎng)絡(luò)3對電源信號進行濾波處理。具體的光發(fā)射組件驅(qū)動放大器21的原理結(jié)構(gòu)如圖2所示，待發(fā)射的PECL電平信號經(jīng)過輸入緩沖、脈寬調(diào)整后輸送給光發(fā)射組件驅(qū)動器21，光發(fā)射組件驅(qū)動器21將接收到的電平信號緩沖放大后輸出，調(diào)制光發(fā)射組件22發(fā)光。其中調(diào)制電流設(shè)定電路211可以設(shè)置調(diào)制電流的大小，從而改變光發(fā)射組件22輸出的光功率的大??；峰值箝位電路212可以改善光發(fā)射波形的質(zhì)量，例如由于阻抗不連續(xù)而產(chǎn)生的光波形下沖和上沖、以及波形的振鈴，都可以通過調(diào)整光發(fā)射組件驅(qū)動器21中PIN11所連接的RC網(wǎng)絡(luò)而得到改善。光發(fā)射組件驅(qū)動器21中各個引腳的定義如表一所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表一具體的限幅放大器11的原理結(jié)構(gòu)如圖3所示，限幅;故大器11可以接收較寬的輸入電壓，并提供固定的正發(fā)射極耦合邏輯(PECL)輸出電壓，具有可控制的邊沿速度，功能上等同于數(shù)據(jù)量化器。限幅放大器ll內(nèi)部集成了功率檢測電路111,互補PECL信號丟失(LOS)輸出用于指示輸入功率是否跌落到可編程門限值以下，可選擇的靜噪功能在LOS狀態(tài)下使數(shù)據(jù)輸出保持在靜態(tài)電平，限幅放大器11可采用+3.3V或+5.0V單電源供電，當采用+3.3V供電時，收發(fā)一體光模塊的功耗最低；工作溫度范圍-40°C至+85。C，釆用16引腳SO或16引腳QSOP封裝。限幅放大器ll中各個引腳的定義如表二所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表二其中，限幅放大器11的PIN16腳接電阻來設(shè)定門限電平，在光接收組件12輸出的電壓信號幅度過低時，即認定沒有光信號輸入時，限幅放大器11中的告警電路根據(jù)預(yù)先設(shè)定的門限電平進行判斷，當電壓低于上述門限電平時，無光告警信號由限幅放大器11的告警信號輸出端PIN10輸出，告警信號的格式可以為TTL電平或是PECL電平。光接收組件12對噪聲十分敏感，如果電源中的噪聲幅度超過一定水平，經(jīng)跨阻放大器121放大后，就會達到較高的幅度，從而影響光接收機的靈敏度；當沒有光信號輸入時，如果電源濾波不好，噪聲經(jīng)跨阻放大器121放大后達到限幅放大器ll的門限電平以上，限幅放大器ll就會誤判為有光信號輸入，從而導致限幅放大器ll會有啁啾信號輸出，因此告警信號也會不正常，導致后續(xù)系統(tǒng)電路不能正常工作。為了減少電源對光接收l的影響，由電源濾波網(wǎng)絡(luò)3對電源進行濾波處理。本實用新型實施例采用工作波長在可見光波段的光發(fā)射組件以及探測面積大的光電探測器，使得收發(fā)一體光模塊可以應(yīng)用于塑料光纖通信；同時，本實用新型實施例采用SC塑料光纖連接器，成本低廉，連接簡單、性能可靠。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種收發(fā)一體光模塊，包括光接收機和光發(fā)射機，其特征在于，所述光發(fā)射機包括發(fā)射波長在光譜的可見光區(qū)域的光發(fā)射組件以及驅(qū)動所述光發(fā)射組件發(fā)光的光發(fā)射組件驅(qū)動器；所述光接收機包括將輸入的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光接收組件以及將所述光接收組件輸出的電信號進行限幅放大的限幅放大器。2、如權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述光接收組件包括光電探測器以及將所述光電探測器輸出的電流信號進行放大處理的跨阻放大器。3、如權(quán)利要求2所述的光模塊，其特征在于，所述光電探測器為硅光電二極管。4、如權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述光接收組件為采用帶透鏡TO-46封裝形式的光接收組件。5、如權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述光發(fā)射組件為共振腔發(fā)光二極管。6、如權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述光發(fā)射組件為采用帶透鏡TO-46封裝形式的光發(fā)射組件。7、如權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述收發(fā)一體光模塊為采用1X9塑料外殼封裝形式的收發(fā)一體光模塊。8、一種采用權(quán)利要求1收發(fā)一體光模塊的塑料光纖系統(tǒng)。專利摘要本實用新型適用于光通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，提供了一種收發(fā)一體光模塊，包括光接收機和光發(fā)射機，所述光發(fā)射機包括發(fā)射波長在光譜的可見光區(qū)域的光發(fā)射組件以及驅(qū)動所述光發(fā)射組件發(fā)光的光發(fā)射組件驅(qū)動器；所述光接收機包括將輸入的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光接收組件以及將所述光接收組件輸出的電信號進行限幅放大的限幅放大器。本實用新型采用工作波長在可見光波段的光發(fā)射組件以及探測面積大的光電探測器，使得收發(fā)一體光模塊可以應(yīng)用于塑料光纖通信。文檔編號H04B10/14GK201210677SQ200820094819公開日2009年3月18日申請日期2008年6月11日優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日發(fā)明者王自和,胡承恩申請人:東莞市一普實業(yè)有限公司