专利名称：：收发一体光模块及塑料光纤系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型属于光通信
技术领域：
，尤其涉及一种基于塑料光纤光通信的收发一体光模块及塑料光纤系统。
背景技术：
：目前，光纤通信中的收发一体光模块均工作于非可见光波段(850nm、1310nm、1550nm等)，当线路发生故障时，维护4艮不方便；另一方面，现有光纤通信一般采用石英光纤，而石英光纤是由玻璃材料制成，很容易折断，有着施工难、维护难的缺点，因此，在光纤到户(FiberToTheHome，FTTH)或者短距通信中，施工;f艮不方便。塑料光纤(PolymerOpticalFiber,POF),又称聚合物光纤，是一种新兴的光纤通信介质，其纤芯与包层都由塑料材料制成，与大芯径(50/125jam和62.5/125jam)的石英玻璃多;f莫光纤相比，塑料光纤的芯径高达200-1000|am，在POF接续时可使用不带光纤定位套筒的塑料连接器，即使POF接续中的纤芯产生了士30jam偏差，也不会产生耦合损耗。POF具有韧性好、不容易折断、数值孔径大、容易耦合的特点，因此4艮好的解决了石英光纤施工难、维护难的问题。然而，现有的石英光纤通信中的收发一体光模块均采用非可见光波段(850nm、1310nm、1550nm等)的光，在阶跃型PMMA光纤(SI-PMMA)中传输光衰减4艮大，因此波长为850nm、1310nm等非可见光波段的光不能用于SI-PMMA光纤传输网络；且现有技术中的收发一体光模块的光电探测器是采用砷镓铟PIN型光电探测器或砷化镓PIN型光电探测器，其有效的探测面积比较小，对于可见光的光谱响应度很低，基本无法接收可见光，因此现有的基于非可见光的收发一体光模块不能直接应用于塑料光纤通信中。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种收发一体光模块，旨在解决现有的基于非可见光的收发一体光模块不能直接应用于塑料光纤通信的问题。本实用新型是这样实现的，一种收发一体光模块，包括光接收机和光发射述光发射组件发光的光发射组件驱动器；所述光接收机包括将输入的光信号转换为电信号的光接收组件以及将所述光接收组件输出的电信号进行限幅放大的限幅放大器。本实用新型的另一目的在于提供一种采用上述收发一体光模块实现的塑料光纤系统。本实用新型采用工作波长在可见光波段的光发射组件以及探测面积大的光电探测器，使得收发一体光模块可以应用于塑料光纤通信。图1是本实用新型实施例提供的收发一体光模块的原理结构图；图2是本实用新型实施例提供的收发一体光模块的光发射组件驱动器原理结构图3是本实用新型实施例提供的收发一体光模块的限幅放大器原理结构图。具体实施方式为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型实施例采用工作波长在可见光波段的光发射组件以及探测面积大的光电探测器，使得收发一体光模块可以应用于塑料光纤通信。图1示出了本实用新型实施例提供的收发一体光模块的结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下。本实用新型实施例提供的收发一体光模块主要应用于塑料光纤通信，包括光接收机1和光发射机2，光发射机2将待发射的电信号转换为光信号用光纤传送出去，光接收机1将光纤远端传来的光信号还原为电信号送给持续的处理芯片。光发射机2包括光发射组件驱动器21和光发射组件(TransmitterOpticalSubassembly,TOSA)22,光发射组件驱动器21将待发射的(PositiveEmitterCoupledLogic,PECL)电平信号进行放大处理后驱动光发射组件22发光，光发射组件22的发射波长在光谱的可见光区域。作为本实用新型实施例的一个实施例，光发射组件22为共振腔发光二极管(ResonantCavityLightEmittingDiodes,RC-LED)，其具有垂直腔面发射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL)特性，阈值电流4艮低，速度4艮快，可以达到1.25Gbps,而现有4支术中普通LED难以达到。光接收机1包括限幅放大器(LimitingAmplifier,LA)11和光接收组件(ReceiverOpticalSubassembly,ROSA)12,光接收组件12将输入的光信号转换为电信号输出，限幅放大器11将光接收组件12输出的电信号进行限幅放大后输出，当电压信号低于某一设定的阈值时，限幅放大器11的告警信号输出端输出告警信号，表示光纤中没有光信号传输。在本实用新型实施例中，光接收组件12包括跨阻放大器(TransimpedanceAmplifiers,TIA)121和光电探测器122,跨阻放大器121将光电探测器122输出的电流信号转换为电压信号，然后进行;^文大、自动增益调节后输出给限幅放大器ll。作为本实用新型实施例的一个实施例，光电探测器122为硅光电二极管。硅光电二极管与TIA结合将光电探测器122探测到的微弱的光信号转换为光电流并加以放大，硅光电二极管与TIA的选取以及匹配决定了收发一体光模块的整体性能，本实用新型实施例采用高速、大面积、低结电容的硅光电二极管，对于可见光有较高的响应度，可以有效的接收到由POF发送的大光斑直径的光信号。作为本实用新型的一个实施例，光接收组件12和光发射组件22均采用带透镜TO-46封装的形式。在本实用新型实施例中，电源通过电源滤波网络3向光接收机1和光发射机2供电，电源滤波网络3用于对电源信号进行滤波处理。作为本实用新型的一个实施例，收发一体光模块采用国际标准的1X9塑料外壳封装的形式，接口通用。本实用新型实施例提供的收发一体光模块的工作原理如下光发射机2中PECL电平信号经过光发射组件驱动放大器21緩冲放大后，驱动光发射组件22发光，并在塑料光纤中传输，当由塑料光纤传输的光信号入射到光接收机l时，光接收组件12中的光电探测器122将接收到的光信号转换为光电流信号后输出给跨阻放大器121，跨阻放大器121将上述微弱的光电流信号转换为电压信号，并放大调整后输出给限幅放大器11，限幅放大器11将跨阻放大器121输出的电压信号进行限幅放大后输出。为了避免电源对光发射组件驱动放大器21和限幅放大器11的噪声干扰，由电源滤波网络3对电源信号进行滤波处理。具体的光发射组件驱动放大器21的原理结构如图2所示，待发射的PECL电平信号经过输入緩冲、脉宽调整后输送给光发射组件驱动器21，光发射组件驱动器21将接收到的电平信号緩冲放大后输出，调制光发射组件22发光。其中调制电流设定电路211可以设置调制电流的大小，从而改变光发射组件22输出的光功率的大小；峰值箝位电路212可以改善光发射波形的质量，例如由于阻抗不连续而产生的光波形下冲和上沖、以及波形的振铃，都可以通过调整光发射组件驱动器21中PIN11所连接的RC网络而得到改善。光发射组件驱动器21中各个引脚的定义如表一所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表一具体的限幅放大器11的原理结构如图3所示，限幅;故大器11可以接收较宽的输入电压，并提供固定的正发射极耦合逻辑(PECL)输出电压，具有可控制的边沿速度，功能上等同于数据量化器。限幅放大器ll内部集成了功率检测电路111,互补PECL信号丟失(LOS)输出用于指示输入功率是否跌落到可编程门限值以下，可选择的静噪功能在LOS状态下使数据输出保持在静态电平，限幅放大器11可采用+3.3V或+5.0V单电源供电，当采用+3.3V供电时，收发一体光模块的功耗最低；工作温度范围-40°C至+85。C，釆用16引脚SO或16引脚QSOP封装。限幅放大器ll中各个引脚的定义如表二所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表二其中，限幅放大器11的PIN16脚接电阻来设定门限电平，在光接收组件12输出的电压信号幅度过低时，即认定没有光信号输入时，限幅放大器11中的告警电路根据预先设定的门限电平进行判断，当电压低于上述门限电平时，无光告警信号由限幅放大器11的告警信号输出端PIN10输出，告警信号的格式可以为TTL电平或是PECL电平。光接收组件12对噪声十分敏感，如果电源中的噪声幅度超过一定水平，经跨阻放大器121放大后，就会达到较高的幅度，从而影响光接收机的灵敏度；当没有光信号输入时，如果电源滤波不好，噪声经跨阻放大器121放大后达到限幅放大器ll的门限电平以上，限幅放大器ll就会误判为有光信号输入，从而导致限幅放大器ll会有啁啾信号输出，因此告警信号也会不正常，导致后续系统电路不能正常工作。为了减少电源对光接收l的影响，由电源滤波网络3对电源进行滤波处理。本实用新型实施例采用工作波长在可见光波段的光发射组件以及探测面积大的光电探测器，使得收发一体光模块可以应用于塑料光纤通信；同时，本实用新型实施例采用SC塑料光纤连接器，成本低廉，连接简单、性能可靠。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。权利要求1、一种收发一体光模块，包括光接收机和光发射机，其特征在于，所述光发射机包括发射波长在光谱的可见光区域的光发射组件以及驱动所述光发射组件发光的光发射组件驱动器；所述光接收机包括将输入的光信号转换为电信号的光接收组件以及将所述光接收组件输出的电信号进行限幅放大的限幅放大器。2、如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光接收组件包括光电探测器以及将所述光电探测器输出的电流信号进行放大处理的跨阻放大器。3、如权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述光电探测器为硅光电二极管。4、如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光接收组件为采用带透镜TO-46封装形式的光接收组件。5、如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光发射组件为共振腔发光二极管。6、如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光发射组件为采用带透镜TO-46封装形式的光发射组件。7、如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述收发一体光模块为采用1X9塑料外壳封装形式的收发一体光模块。8、一种采用权利要求1收发一体光模块的塑料光纤系统。专利摘要本实用新型适用于光通信
技术领域：
，提供了一种收发一体光模块，包括光接收机和光发射机，所述光发射机包括发射波长在光谱的可见光区域的光发射组件以及驱动所述光发射组件发光的光发射组件驱动器；所述光接收机包括将输入的光信号转换为电信号的光接收组件以及将所述光接收组件输出的电信号进行限幅放大的限幅放大器。本实用新型采用工作波长在可见光波段的光发射组件以及探测面积大的光电探测器，使得收发一体光模块可以应用于塑料光纤通信。文档编号H04B10/14GK201210677SQ200820094819公开日2009年3月18日申请日期2008年6月11日优先权日2008年6月11日发明者王自和,胡承恩申请人:东莞市一普实业有限公司