多芯塑料光纤接口设备及系统的制作方法
【专利摘要】一种多芯塑料光纤双工接口设备，包括一个交换芯片30；三个物理层芯片311、312、313；三个多芯塑料光纤收发模块321、322、323以及一个电源管理模块33。其中，三个物理层芯片311、312、313与电源管理模块33直接与交换芯片30连接，三个多芯塑料光纤收发模块321、322、323分别连接到相应的物理层芯片311、312、313。
【专利说明】多芯塑料光纤接口设备及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及塑料光纤通信领域，尤其涉及多种塑料光纤设备及系统。
【背景技术】
[0002]随着社会发展，生活节奏的加快，人们对信息传输速率的要求越来越高，显然，现有的铜缆等通信方式，传输速率慢、受电磁干扰严重，已经不能满足人们的要求。尤其是，随着USB 3.0标准、英特尔的雷电接口、ADM的闪电技术的相继面世，意味着通信速率进入一个新的层面。
[0003]光纤通信由于不受电磁干扰影响，且传输数据快的优点，成为了通信技术研究应用领域的新宠。现有的通信用光纤，分为石英光纤和塑料光纤两种。
[0004]石英光纤是最早出现在通信领域的光纤，目前已经在通信行业普遍应用，并对铜缆的替代作用越来越明显，尤其是20世纪末，法国电信提出了多芯单模石英光纤的概念，并且和阿尔卡特公司分别开发出了各自的4芯单模石英光纤，多芯石英光纤的出现不仅实现了大芯数光缆，同时，石英光纤的通信速率也进一步提高。但是由于石英光纤在光纤耦合互接中精度要求高及光纤配套器件昂贵等原因，大大提高了石英光纤的连接成本，限制了其在接点多的短距离传输领域的应用。多芯石英光纤进一步提高了石英光纤通信速率，却没有降低其安装难度及成本。
[0005]为降低短距离接入网中光纤网络终端用户的接入成本，塑料光纤逐渐进入了人们的视线。塑料光纤是优异的短距离数据传输介质，不但可用于接入网的最后100?1000米，也可以用于各种汽车、飞机、等运载工具上，但是现阶段，塑料光纤并不能支持超高速率(例如超过1G)的信号传输。
[0006]为解决塑料光纤不能支持超高速率(例如超过1G)的信号传输的问题，结合早已经出现的多芯石英光纤技术，多芯塑料光纤的研究方向被提出，例如专利文献201310240797.8就提供了多芯塑料光纤技术。但是，目前还没有可以配合多芯塑料光纤的设备，这无异于制约了多芯塑料光纤的发展。
[0007]另外，现阶段广泛应用的SFP模块零部件多，驱动电路独立存在，体积大，成本高，有待进一步优化。
【发明内容】
[0008]本发明提供的多芯塑料光纤接口设备及系统，为进一步提高塑料光纤通信速率提供了可能。
[0009]本发明的技术方案是:
一种多芯塑料光纤接口设备，包括有一个或多个多芯塑料光纤发送端单元和一个或多个多芯塑料光纤接收端单元；多芯塑料光纤发送端单元包括一个编码子单元与多个发射光源，多芯塑料光纤接收端单元包括多个光电转换器件与一个解码子单元。
[0010]上述多芯塑料光纤接口设备的进一步实施方案是，还包括有一个交换芯片、一个或多个物理层芯片、和一个电源管理模块，其中物理层芯片、电源管理模块都与交换芯片连接，每一个多芯塑料光纤发送端单元以及多芯塑料光纤接收端单元分别连接一个物理层芯片。
[0011]一种多芯塑料光纤接口设备，包括有一个或多个多芯塑料光纤收发模块；每一个多芯塑料光纤收发模块包括一个多芯塑料光纤发送端单元和一个多芯塑料光纤接收端单元；多芯塑料光纤发送端单元包括一个编码子单元与多个发射光源，多芯塑料光纤接收端单元包括多个光电转换器件与一个解码子单元。
[0012]上述多芯塑料光纤接口设备的进一步实施方案是，还包括有一个交换芯片、一个或多个物理层芯片、一个电源管理模块，其中物理层芯片、电源管理模块都与交换芯片连接，每一个多芯塑料光纤收发模块与一个物理层芯片相连接。且，该实施方案中的交换芯片可换成路由芯片或网关芯片或PON对应芯片。
[0013]上述多芯塑料光纤接口设备的进一步实施方案是，所述多芯塑料光纤收发模块为Firecomms公司的⑶L1000T-228或者EDL300T，所述交换芯片为fcoadCOM公司的BCM5690，所述物理层芯片为Realtek公司的RTL8211DN芯片。
[0014]一种多芯塑料光纤系统，包括不少于两台如权利要求1-8任一项所述多芯塑料光纤接口设备以及不少于一条多芯塑料光纤，所述多芯塑料光纤连接于两台设备之间。
[0015]本发明的有益效果是:
塑料光纤材料便宜、数值孔径大，与光源和接收器件的耦合效率高，易对准，制造安装成本很低；
塑料光纤克服了了现有的接入网的铜线传输介质易受电磁干扰的问题。
[0016]塑料光纤防窃听，安全性高，适用于保密性要求高的场合。
[0017]塑料光纤拆装对接容易，施工成本低。
[0018]本发明所采用的塑料光纤收发模块体积小、成本低、集成度高。
[0019]本发明提供了多芯塑料光纤接口设备，为多芯塑料光纤的实现及推广做好准备，降低塑料光纤通信系统成本的同时，还提高了通信速率，可促进光网络的推广普及。
[0020]同时，本发明还实现了布线的整洁美观，节约了布线成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1多芯塑料光纤发送端单元示意图图2多芯塑料光纤接收端单元示意图
图3多芯塑料光纤收发模块示意图图4一种多芯塑料光纤单工接口设备结构图；
图5 —种多芯塑料光纤双工接口设备结构图；
图6另一种多芯塑料光纤接口设备结构图图7—种多芯塑料光纤接口路由器示意图图8 —种多芯塑料光纤接口网关设备示意图图9 一种多芯塑料光纤接口光网络单元示意图图10 —种多芯塑料光纤系统图11 一种SFP模块不意图图12 —种塑料光纤收发模块外观图
【具体实施方式】
[0022]随着社会发展，生活节奏的加快，人们对信息传输速率的要求越来越高，显然，现有的铜缆等通信方式，传输速率慢、受电磁干扰严重，已经不能满足人们的要求。尤其是，随着USB 3.0标准、英特尔的雷电接口、ADM的闪电技术的相继面世，意味着通信速率进入一个新的层面。
[0023]光纤通信由于不受电磁干扰影响，且传输数据快的优点，成为了通信技术研究应用领域的新宠。现有的通信用光纤，分为石英光纤和塑料光纤两种。
[0024]石英光纤是最早出现在通信领域的光纤，目前已经在通信行业普遍应用，并对铜缆的替代作用越来越明显，但是由于石英光纤在光纤耦合互接中精度要求高及光纤配套器件昂贵等原因，大大提高了石英光纤的连接成本，限制了其在接点多的短距离传输领域的应用。为降低短距离接入网中光纤网络终端用户的接入成本，塑料光纤逐渐进入了人们的视线。
[0025]塑料光纤是优异的短距离数据传输介质，不但可用于接入网的最后100?1000米，也可以用于各种汽车、飞机、等运载工具上，但是现阶段，塑料光纤并不能支持超高速率(例如超过1G)的信号传输。
[0026]为解决塑料光纤不能支持超高速率(例如超过1G)的信号传输的问题，结合早已经出现的多芯石英光纤技术，多芯塑料光纤的研究方向被提出，但是，目前还没有可以配合多芯塑料光纤的设备，这无异于制约了多芯塑料光纤的发展。
[0027]本发明针对目前多芯塑料光纤的推广受制于接口设备的问题，提出了几种多芯塑料光纤接口设备，具体可分为多芯塑料光纤单工接口设备和多芯塑料光纤双工接口设备，为多芯塑料光纤的普及应用提供了条件。
[0028]所谓多芯塑料光纤单工接口设备包括多芯塑料光纤发送端单元与多芯塑料光纤接收端单元，二者分别位于不同的多芯塑料光纤单工接口设备的接口中，多芯塑料光纤连接于两台单工接口设备之间，通过塑料光纤接口直接连接到多芯塑料光纤发送端单元或多芯塑料光纤接收端单元，实现两台单工接口设备的单向通信。为实现双向通信，多芯塑料光纤单工接口设备应该包括有一个或多个多芯塑料光纤发送端单元和一个或多个多芯塑料光纤接收端单元。工作时，多芯塑料光纤发送端单元通过多芯塑料光纤连接另一台多芯塑料光纤接口设备的接收端单元；多芯塑料光纤接收端单元通过另一根多芯塑料光纤连接另一台多芯塑料光纤接口设备的发送端单元。
[0029]图1所示为多芯塑料光纤发送端单元示意图。多芯塑料光纤发送端单元包括一个编码子单元111和多个发射光源112，所有的发射光源112均连接到编码子单元111，同时，每个发射光源112均对应连接的多芯塑料光纤的一根纤芯。多芯塑料光纤发送端单元工作时，编码子单元111负责将要传输的信号编码并发送到与之相连的发射光源112 ;发射光源112将信号转换成光信号，并输入与之连接的多芯塑料光纤纤芯中。
[0030]图2所示为多芯塑料光纤接收端单元的示意图。多芯塑料光纤接收端单元包括一个解码子单元121和多个光电转换器件122，所有的光电转换器件122均连接到解码子单元121，同时，每个光电转换器件122均对应连接的多芯塑料光纤的一根纤芯。多芯塑料光纤接收端单元工作时，每个光电转换器件122接收对应的多芯塑料光纤纤芯传递来的光信号，并将其转换成电信号发送到解码子单元121，由解码子单元121整合并解码。
[0031]所谓多芯塑料光纤双工接口设备包括有一个或多个多芯塑料光纤收发模块，通过多芯塑料光纤连接不同的多芯塑料光纤双工接口设备的多芯塑料光纤收发模块可实现不同双工接口设备之间的通信。多芯塑料光纤收发模块的示意图如图3所示，每一个多芯塑料光纤收发模块包括一个多芯塑料光纤发送端单元11和一个多芯塑料光纤接收端单元12。多芯塑料光纤发送端单元11和多芯塑料光纤接收端单元12的结构分别如图1图2所示，多芯塑料光纤发送端单元11包括一个编码子单元和多个发射光源，多芯塑料光纤接收端单元12包括一个解码子单元和多个光电转换器件。
[0032]多芯塑料光纤双工接口设备的多芯塑料光纤收发模块内置于塑料光纤接口中，且每一个塑料光纤接口只包含一个多芯塑料光纤收发模块。工作时，每一个多芯塑料光纤收发模块通过一根多芯塑料光纤连接另一台多芯塑料光纤接口设备的多芯塑料光纤收发模块。该多芯塑料光纤的纤芯分为两部分，一部分连接第一台多芯塑料光纤双工接口设备的多芯塑料光纤收发模块的多芯塑料光纤发送端单元11以及另一台多芯塑料光纤双工接口设备的多芯塑料光纤收发模块的多芯塑料光纤接收端单元12 ;多芯塑料光纤的另一部分纤芯连接第一台多芯塑料光纤双工接口设备的多芯塑料光纤收发模块的多芯塑料光纤接收端单元12以及另一台多芯塑料光纤双工接口设备的多芯塑料光纤收发模块的多芯塑料光纤发送端单元11。
[0033]以上实施方式中，多芯塑料光纤单工接口设备的多芯塑料光纤发送端单元、多芯塑料光纤接收端单元以及多芯塑料光纤双工接口设备的多芯塑料光纤收发模块都内置于塑料光纤接口中，该塑料光纤接口可以是OptoLock无连接器系统或者是与SMI型或LC型或SC型或SC-RJ型的连接头相配合的接口，但不限于此。
[0034]以上两种实施方式，是最简单也最基本的两种多芯塑料光纤接口设备的实施方式，其他实施方式均可以由这两种实施方式变化衍生。例如多芯塑料光纤接口设备，还可以包括有交换芯片、物理层芯片以及电源管理模块等。而本发明所提供的多种多芯塑料光纤接口设备，也可以组合成多种多芯塑料光纤系统。
[0035]以下实施例将做进一步说明。
[0036]实施例一:一种多芯塑料光纤单工接口设备。
[0037]图4所示，为一种多芯塑料光纤单工接口设备示意图，包括一个交换芯片20;三个物理层芯片211、212、213 个多芯塑料光纤接收端单元221和两个多芯塑料光纤发送端单元222、223 ;还有一个电源管理模块23.其中，三个物理层芯片211、212、213与电源管理模块23直接与交换芯片20连接，多芯塑料光纤接收端单元221和两个多芯塑料光纤发送端单元222、223分别连接到相应的物理层芯片211、212、213。
[0038]该多芯塑料光纤单工接口设备可用于塑料光纤信号的中转及分配。多芯塑料光纤接收端单元221获得信息通过物理层芯片211传送到交换芯片20，然后由交换芯片20通过物理层芯片212、213传送到多芯塑料光纤发送端单元222、223，并且通过与之相连的塑料光纤发送出去，从而实现单向通信。
[0039]该多芯塑料光纤单工接口设备所包含的多芯塑料光纤接收端单元221包括多个光电转换器件和一个解码子单元；多芯塑料光纤发送端单元222、223包括一个编码子单元和多个发射光源。多芯塑料光纤接收端单元221获得的光信号由光电转换器件转换成电信号，电信号被发送到解码子单元进行解码，解码后的信息经过物理层芯片211被发送到交换芯片20 ;交换芯片20同时将电信号发送到物理层芯片212、213，多芯塑料光纤发送端单元222、223从与之连接的物理层芯片212、213接收到电信号，并且由发送端单元的编码子单元对信号进行编码，编码后的信号经过发射光源转换成光信号，被传送到对应的多芯塑料光纤纤芯中。
[0040]该多芯塑料光纤接口设备中，电源管理模块23为交换芯片20供电，物理层芯片211、212、213从交换芯片20汲取电能，同时多芯塑料光纤接收端单元221和多芯塑料光纤发送端单元222、223也可以从与之连接的物理层芯片中汲取电能。具体实施时，也可以将电源管理模块23直接连接到所有的物理层芯片和多芯塑料光纤发送端单元以及多芯塑料光纤接收端单元，由电源管理模块23直接为它们供能。
[0041]实施例二: 一种多芯塑料光纤双工接口设备。
[0042]图5所示，为一种多芯塑料光纤双工接口设备示意图，包括一个交换芯片30;三个物理层芯片311、312、313 ;三个多芯塑料光纤收发模块321、322、323以及一个电源管理模块33。其中，三个物理层芯片311、312、313与电源管理模块33直接与交换芯片30连接，三个多芯塑料光纤收发模块321、322、323分别连接到相应的物理层芯片311、312、313。
[0043]该多芯塑料光纤接口设备可用于塑料光纤信号的中转及分配。多芯塑料光纤收发模块321、322、323任何一个获得信息都会通过连接的物理层芯片传送到交换芯片30，然后由交换芯片30通过其他物理层芯片分配给其他多芯塑料光纤收发模块，从而实现信息的共享。
[0044]该多芯塑料光纤接口设备所包含的多芯塑料光纤收发模块321、322、323各包含一个多芯塑料光纤发送端单元和一个多芯塑料光纤接收端单元，多芯塑料光纤发送端单元包括一个编码子单元和多个发射光源，多芯塑料光纤接收端单元包括多个光电转换器件和一个解码子单元。多芯塑料光纤收发模块321获得的光信号由光电转换器件转换成电信号，电信号被发送到解码子单元进行解码，解码后的信息经过物理层芯片311被发送到交换芯片30 ;交换芯片30同时将电信号发送到物理层芯片312、313，多芯塑料光纤收发模块322、323从与之连接的物理层芯片312、313接收到电信号，并且由发送端单元的编码子单元对信号进行编码，编码后的信号经过发射光源转换成光信号，被传送到对应的多芯塑料光纤纤芯中。同理，多芯塑料光纤收发模块321获得信息被多芯塑料光纤收发模块322、323分享，多芯塑料光纤收发模块321也可以通过交换芯片30分享多芯塑料光纤收发模块322、323获得信息，以此实现信息的交换。
[0045]该多芯塑料光纤接口设备中，电源管理模块33为交换芯片30供电，物理层芯片311、312、313从交换芯片30汲取电能，同时多芯塑料光纤收发模块321、322、323也可以从与之连接的物理层芯片中汲取电能。具体实施时，也可以将电源管理模块33直接连接到所有的物理层芯片和多芯塑料光纤收发模块，由电源管理模块33直接为它们供能。
[0046]具体实施时，多芯塑料光纤接口设备的多芯塑料光纤收发模块内置于多芯塑料光纤接口，同时，可根据具体需要增加其他类型的接口。
[0047]如图6所示，为一种应用于千兆融合网络的多芯塑料光纤接口设备，该设备除了一个交换芯片、一个电源管理模块、多个塑料光纤千兆以太网接口(内置多芯塑料光纤收发模块)以及连接于塑料光纤千兆以太网接口与交换芯片之间的千兆以太网物理层芯片外；同时，还包括多个千兆以太网RJ45接口以及多个石英光纤千兆以太网接口，且千兆以太网RJ45接口、多个石英光纤千兆以太网接口与交换芯片之间均连接有一块千兆以太网物理层芯片，且所有接口均连接不同的千兆以太网物理层芯片；另外，该设备还包括一个直接连接于交换芯片的EEPROM模块。
[0048]图6所示实施例中，塑料光纤千兆以太网接口、千兆以太网RJ45接口或石英光纤千兆以太网接口所获得的信息通过与之连接的千兆以太网物理层芯片传送到交换芯片中，交换芯片再通过其他千兆以太网物理层芯片发送到与之相连的其他塑料光纤千兆以太网接口、千兆以太网RJ45接口以及石英光纤千兆以太网接口，以此实现信息的交换共享。
[0049]本实施方案中，电源管理模块为交换芯片提供电能，千兆以太网物理层芯片从交换芯片汲取电能，而所有的塑料光纤千兆以太网接口、千兆以太网RJ45接口以及石英光纤千兆以太网接口从与之连接的千兆以太网物理层芯片汲取电能。具体实施时，也可以由电源管理模块直接连接到所有的千兆以太网物理层芯片、塑料光纤千兆以太网接口、千兆以太网RJ45接口以及石英光纤千兆以太网接口，为它们供能。另外，本实施方案中还包括一个EEPROM模块，可暂时存储信息，避免交换芯片超负荷工作或信息丢失。
[0050]以上两个实施例中，与多芯塑料光纤接口相连接的物理层芯片可以是Realtek公司的RTL8211DN芯片，RTL8211DN是个多功能芯片，它具Fiber <-> GMII,Fiber <-> RGMII,UTP /Fiber <->GMI1、UTP〈-> Fiber、UTP〈-> RGMII等桥模式，这些模式都需要通过端口MII [O、I]和 MDI [O、I]来配置。RTL8211DN 既可以工作在 10/1000Base-T、100 Base-TX 和1000 Base-X模式下，又可以工作在100Base-FX模式下。
[0051]与石英光纤千兆以太网接口相连接的多芯塑料光纤物理层芯片可以采用Vitesse公司的VSC8211芯片，此芯片由3.3V和1.2V电源供电，具有超低功耗，并且满足10/100/1000M以太网自适应。此物理层芯片与SFP石英光纤接收模块(即)相连接。
[0052]与千兆以太网RJ45接口相连接的多芯塑料光纤物理层芯片可以采用BroadCOM公司的BCM5464芯片，它是一块4端口的千兆位电信号收发器，具有集成铜线/光纤媒质接口。这就是我们所谓的网络接口芯片，它需要和光纤或者铜线的物理层定义设备(PHY) —同工作，构成以太网原始信号的收发接口。然后，它向上和一个12端口的千兆位交换芯片连接，三片BCM5464所传递上来的12路千兆信号在交换芯片BCM5690中完成交换，在交换芯片中，会建立对应的MAC学习机制和映射表，再通过相应的BCM5464转发到目的端口。此物理层芯片与多芯双绞线接收模块相连接。
[0053]以上两个实施例所涉及的交换芯片可以采用BroadCOM公司的BCM5690芯片，该集成电路芯片集成了 12个千兆端口和I个万兆端口。BCM5690是一款功能比较强大和全面的三层多芯交换芯片，已支持二层交换、三层路由以及第2-7层数据包的分类和过滤等。
[0054]实施例三:一种多芯塑料光纤路由器。
[0055]图7所示为一种多芯塑料光纤路由器结构图。该路由器包括路由芯片40、四个物理层芯片411?414，三个多芯塑料光纤接口 421?423以及一个以太网接口 424，另外该路由器还包括一个电源管理模块(图中未给出)。以太网口 424通过物理层芯片414连接路由芯片40，多芯塑料光纤接口 421?423分别通过物理层芯片411?413连接路由芯片40，电源管理模块也直接与路由芯片40相连接。
[0056]以太网接口 424内置一个以太网模块，可将网络信号通过物理层芯片414发送到路由芯片40中。路由芯片40会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号到物理层芯片411?413以及与它们相连接的多芯塑料光纤接口 421?423中。同样的，当下级设备将信息传送到多芯塑料光纤接口 421?423后，这些信息通过与多芯塑料光纤接口的物理层芯片411?413传送到路由芯片40。路由芯片40根据信道情况将信息通过物理层芯片414和以太网接口 424发送到上级网络中。电源管理模块(图中未给出)直接连接到路由芯片40，为其供电。而物理层芯片411?414从路由芯片40中汲取电能，多芯塑料光纤接口 421?423以及以太网口 424分别从与之相连接的物理层芯片汲取电能。
[0057]多芯塑料光纤接口 421?423分别内置一个多芯塑料光纤收发模块。多芯塑料光纤收发模块包含一个多芯塑料光纤发送端单元和一个多芯塑料光纤接收端单元，多芯塑料光纤发送端单元包括一个编码子单元和多个发射光源，多芯塑料光纤接收端单元包括多个光电转换器件和一个解码子单元。多芯塑料光纤发送端单元的编码子单元对所获得的信号进行编码，编码后的信号经过发射光源转换成光信号，被传送到对应的多芯塑料光纤纤芯中。多芯塑料光纤接收端单元的光电转换器件接收对应的多芯塑料光纤的光信号，并转换成电信号，电信号被发送到解码子单元进行解码。多芯塑料光纤收发模块的【具体实施方式】可参考图1图2及图3所示。
[0058]路由器属于网关设备的一种，具体实施时，其下行接口类型不限于塑料光纤接口，也可以包含以太网接口或石英光纤接口等。
[0059]图8所示为一种多芯塑料光纤网关设备，包括多个多芯塑料光纤接口 521以及与之连接的物理层芯片511 ;多个石英光纤接口 522以及与之连接的物理层芯片512 ;多个以太网接口 523以及与之连接的物理层芯片513 ;另外还包括网关芯片50、EEPROM模块532以及电源管理模块531。
[0060]多芯塑料光纤网关设备中，包含多种接口，例如多芯塑料光纤接口 521、石英光纤接口 522以及以太网接口 523，每个接口通过一个物理层芯片连接到网关芯片50，每个物理层芯片只能连接一个接口。多芯塑料光纤接口 521、石英光纤接口 522以及以太网接口 523分别通过物理层芯片511、512、513连接到网关芯片50，电源管理模块531与EEPROM模块532同时连接网关芯片50。
[0061]多芯塑料光纤网关设备中，网关芯片50负责不同网络协议之间的转换，例如多芯塑料光纤接口 521接收的塑料光纤信号、石英光纤接口 522接收的石英光纤信号以及以太网接口 523接收的以太网信号可通过网关芯片50相互转换共享。
[0062]电源管理模块531为多芯塑料光纤网关设备中所有的有源元件供电，例如网关芯片50、物理层芯片511?513、各接口所包含的有源模块以及EEPROM模块532。这些有源器件中，之间与电源管理模块531相连接的由电源管理模块531直接供能，其余元件则可以从直接连接的有源器件中汲取电能。EEPROM模块532作为闪存器件，可临时存储信息，缓解网关芯片50的工作压力。
[0063]多芯塑料光纤网关设备中，多芯塑料光纤接口 521内置多芯塑料光纤收发模块、石英光纤接口 522内置石英光纤收发模块、以太网接口 523内置以太网模块，这些模块为各个接口的核心组成部分。
[0064]本实施例中的以太网接口具体实施时可以使用RJ45接口。
[0065]实施例四:多芯塑料光纤接口光网络单元(0NU)。
[0066]图9所示为一种无源光网络(PON)结构图，包括光线路终端(0LT)、光配线网络(ODN)以及光网络单元(0NU)。其中光网络单元为一种多芯塑料光纤接口设备，包括一个PON对应芯片60、一个上行光纤接口 611和多个多芯塑料光纤接口 621?62η。
[0067]光网络单元中，上行光纤接口 611可以是石英光纤接口也可以是塑料光纤接口，需根据光配线网络的具体情况来确定。PON对应芯片60可将上行光纤接口 611接收到的网络信号发送到多芯塑料光纤接口 621?62η中，且多芯塑料光纤接口 621?62η通过与之连接的多芯塑料光纤将信号发送出去，家用设备可通过相连接的多芯塑料光纤接收网络信号。反之，多芯塑料光纤接口 621?62η通过多芯塑料光纤接收家用设备发送的信号，再发送到PON对应芯片60，PON对应芯片60将这些信号合成一路，通过上行光纤接口 611，上行光纤接口 611通过与之连接的光纤、光配线网络以及光线路终端将信号发送到局域网或者广域网中。
[0068]图9所示光网络单元中，多芯塑料光纤接口 621?62η、上行光纤接口 611与PON对应芯片60之间分别通过物理层芯片(图中未给出)相连接，即每一个接口均通过一个物理层芯片连接到PON对应芯片。另外，光网络单元中还包括一个电源管理模块(图中未给出)，为光网络单元供电。
[0069]光网络单元中的多芯塑料光纤接口 621?62η、上行光纤接口 611分别内置一个光纤模块，例如多芯塑料光纤接口 621?62η每一个都内置一个多芯塑料光纤收发模块。
[0070]多芯塑料光纤收发模块包含一个多芯塑料光纤发送端单元和一个多芯塑料光纤接收端单元，多芯塑料光纤发送端单元包括一个编码子单元和多个发射光源，多芯塑料光纤接收端单元包括多个光电转换器件和一个解码子单元。多芯塑料光纤发送端单元的编码子单元对所获得的信号进行编码，编码后的信号经过发射光源转换成光信号，被传送到对应的多芯塑料光纤纤芯中。多芯塑料光纤接收端单元的光电转换器件接收对应的多芯塑料光纤的光信号，并转换成电信号，电信号被发送到解码子单元进行解码。多芯塑料光纤收发模块的【具体实施方式】可参考图1图2及图3所示。
[0071]本实施例所采用的无源光网络(Ρ0Ν)，既可以是以太网无源光网络(EPON)，也可以是千兆光网络(GP0N)。
[0072]实施例五:一种多芯塑料光纤系统。
[0073]图10所示为一种多芯塑料光纤系统，包括网关设备100、交换机200、双工设备300以及单工设备400、500。其中，网关设备100包括网关芯片1001、多芯塑料光纤收发模块1002、以太网接口 1003和石英光纤接口 1004 ;交换机200包括交换芯片2001、多芯塑料光纤收发模块2002、多芯塑料光纤接收端单元2003、多芯塑料光纤发送端单元2004以及多芯塑料光纤收发模块2005 ;双工设备300包括一个多芯塑料光纤收发模块3001 ;单工设备400包括一个多芯塑料光纤发送端单元4001 ;单工设备500包括一个多芯塑料光纤接收端单元5001。
[0074]该多芯塑料光纤系统工作时，网关设备100通过以太网接口 1003或者石英光纤接口 1004与上级网络通信，多芯塑料光纤收发模块1002通过多芯塑料光纤连接于交换机200的多芯塑料光纤收发模块2005，实现网关设备100与交换机200的通信，网关芯片1001负责信号的识别、转换及处理。例如，多芯塑料光纤收发模块1002从交换机200中接收到塑料光纤信号，并发送到网关芯片1001，网关芯片1001将塑料光纤信号转换成以太网信号或石英光纤信号，分别发送到以太网接口 1003和石英光纤接口 1004中，同样的，网关芯片1001也可以将以太网信号或石英光纤信号转换成塑料光纤信号，或者是实现以太网信号和石英光纤信号之间的相互转换。
[0075]交换机200中，多芯塑料光纤收发模块2002、多芯塑料光纤接收端单元2003、多芯塑料光纤发送端单元2004以及多芯塑料光纤收发模块2005都与交换芯片2001相连，通过交换芯片2001实现信息的交换共享。多芯塑料光纤收发模块2005通过多芯塑料光纤连接网关设备100的多芯塑料光纤收发模块1002，实现交换机200与网关设备100之间的通信。多芯塑料光纤收发模块2002通过多芯塑料光纤连接双工设备300的多芯塑料光纤收发模块3001，可实现双向通信。而多芯塑料光纤接收端单元2003、多芯塑料光纤发送端单元2004分别通过多芯塑料光纤连接单工设备400的多芯塑料光纤发送端单元4001、单工设备500的多芯塑料光纤接收端单元5001。单工设备400只能通过多芯塑料光纤发送端单元4001向交换机200发送信息，同样的，单工设备500也只能通过多芯塑料光纤接收端单元5001从交换机200接收信息，交换机200与单工设备400、500的通信都是单向的。
[0076]本实施例中，网关设备100中的多芯塑料光纤收发模块1002 ;交换机200中的多芯塑料光纤收发模块2002、多芯塑料光纤接收端单元2003、多芯塑料光纤发送端单元2004以及多芯塑料光纤收发模块2005 ;双工设备300的多芯塑料光纤收发模块3001 ;单工设备400的多芯塑料光纤发送端单元4001 ;单工设备500的多芯塑料光纤接收端单元5001，全都内置于塑料光纤接口，多芯塑料光纤通过塑料光纤接口直接连接到上述多芯塑料光纤收发模块或多芯塑料光纤发送端单元或多芯塑料光纤接收端单元。
[0077]本发明中，所有的塑料光纤接口可以是OptoLock无连接器系统或者是与SMI型或LC型或SC型或SC-RJ型的连接头相配合的接口，但不限于此。并且，本发明所涉及到的塑料光纤收发模块区别于现有的SFP模块，在成本与体积上都有节省。
[0078]图11所示为SFP模块外观图。SFP模块由激光器(包括发射器TOSA跟接收器ROSA)、线路板IC以及外部配件构成，外部配件则由外壳、底座、PCBA、拉环、卡扣、解锁件、橡胶塞组成，制作工艺繁杂，零件多，受损几率大，故障难以排查，且体积大，其外观尺寸大约为50X 15X 10 (单位mm)。SFP模块可以简单的理解为GBIC的升级版本，体积减小了近一半左右，功能却基本一致，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块刚刚出现时，凭借小型化低成本等优势满足了设备对光模块高密度的需求，从2002年标准推行，到2010年已经成为1G市场主流。
[0079]本发明所涉及的塑料光纤收发模块由塑料光纤发送端子单元11和塑料光纤接收端子单元12构成(可参见图3)，且塑料光纤发送端子单元11和塑料光纤接收端子单元12分别将驱动电路以及相关元件集成在一个小型芯片中，图12为塑料光纤发送端子单元11和塑料光纤接收端子单元12的外观图。塑料光纤收发模块不仅实现了光电转换的功能，同时，一块塑料光纤发送端子单元11或塑料光纤接收端子单元12的体积仅为10X5X2 (单位_)，由塑料光纤发送端子单元11和塑料光纤接收端子单元12构成的塑料光纤收发模块其体积相当于SFP模块的十分之一左右，可进一步提高端口密集度。同时，塑料光纤收发模块采用高度集成工艺，其结构、工艺相对简单，耗材少、制造成本低，仅为SFP模块的一成左右。
[0080]具体实施时，本发明所涉及的多芯塑料光纤收发模块可以采用Firecomms公司的⑶L1000T-228，它具有一个工作在650nm波长的可见光RCLED发射器和一个高灵敏度的接收器，能够收发塑料光纤中传输的1.25Gbps的信号。此外，多芯塑料光纤收发模块可以采用Firecomms公司的EDL300T光纤收发器。
[0081]本发明中，所涉及的与多芯塑料光纤接口或多芯塑料光纤收发模块相连接的物理层芯片可采用Realtek公司的RTL8211DN芯片。
[0082]本发明的有益效果是:
塑料光纤材料便宜、数值孔径大，与光源和接收器件的耦合效率高，易对准，制造安装成本很低；
塑料光纤克服了了现有的接入网的铜线传输介质易受电磁干扰的问题。
[0083]塑料光纤防窃听，安全性高，适用于保密性要求高的场合。
[0084]塑料光纤拆装对接容易，施工成本低。
[0085]本发明所采用的塑料光纤收发模块体积小、成本低、集成度高。
[0086]本发明提供了多芯塑料光纤接口设备，为多芯塑料光纤的实现及推广做好准备，降低塑料光纤通信系统成本的同时，还提高了通信速率，可促进光网络的推广普及。
[0087]同时，本发明还实现了布线的整洁美观，节约了布线成本。
[0088]以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种多芯塑料光纤接口设备，其特征在于，所述多芯塑料光纤接口设备，包括有一个或多个多芯塑料光纤发送端单元或一个或多个多芯塑料光纤接收端单元；多芯塑料光纤发送端单元包括一个编码子单元与多个发射光源，多芯塑料光纤接收端单元包括多个光电转换器件与一个解码子单元。
2.如权利要求1所述多芯塑料光纤接口设备，其特征在于，还包括有一个交换芯片、一个或多个物理层芯片、和一个电源管理模块，其中物理层芯片、电源管理模块都与交换芯片连接，每一个多芯塑料光纤发送端单元以及多芯塑料光纤接收端单元分别连接一个物理层-H-* I I心/T O
3.—种多芯塑料光纤接口设备，其特征在于，所述多芯塑料光纤接口设备，包括有一个或多个多芯塑料光纤收发模块；每一个多芯塑料光纤收发模块包括一个多芯塑料光纤发送端单元和一个多芯塑料光纤接收端单元；多芯塑料光纤发送端单元包括一个编码子单元与多个发射光源，多芯塑料光纤接收端单元包括多个光电转换器件与一个解码子单元。
4.如权利要求3所述多芯塑料光纤接口设备，其特征在于，还包括有一个交换芯片、一个或多个物理层芯片、一个电源管理模块，其中物理层芯片、电源管理模块都与交换芯片连接，每一个多芯塑料光纤收发模块与一个物理层芯片相连接。
5.如权利要求4所述多芯塑料光纤接口设备，其特征在于，所述交换芯片可换成路由芯片或网关芯片或PON对应芯片。
6.如权利要求4所述的多芯塑料光纤接口设备，其特征在于，所述多芯塑料光纤收发模块为Firecomms公司的⑶L1000T-228或者EDL300T。
7.如权利要求3或4所述的多芯塑料光纤接口设备，其特征在于，所述交换芯片为BroadCOM 公司的 BCM5690。
8.如权利要求3或4或5所述的多芯塑料光纤接口设备，其特征在于，所述物理层芯片为Realtek公司的RTL8211DN芯片。
9.一种多芯塑料光纤系统，其特征在于，所述多芯塑料光纤系统包括不少于两台如权利要求1-8任一项所述多芯塑料光纤接口设备以及不少于一条多芯塑料光纤，所述多芯塑料光纤连接于两台设备之间。
【文档编号】H04B10/25GK104283613SQ201310279083
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】郑强, 王亚辉, 郑徐平 申请人:深圳市中技源专利城有限公司