专利名称：数据传输装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个根据权利要求1前叙部分的数据传输装置。
适用于通过光导线传送编码光信号的数据传输线，按照公知的现有技术的实践由一中心支撑件组成，在它的上面支撑着所有光导线的保护套。光导线本身，在绝大多数情况下由玻璃纤维组成，单根放置在该保护套内，该保护套再由一个共同的薄膜重新紧固，并由纺织物和由橡胶制成的另一种共同的保护外壳包围，由于每一个光导线在单独的保护套内的单独设置，这样一类构造的数据传输线在专业界被称为“波导管”，在这样一类数据舆线内各个纤维的昂贵的保护原因在于，要借助于保护外皮使得单根纤维不受机械力的作用并可以防止液体侵入导体。
除了波导管构线的数据传输线外，还公开了具有光导线的导线，其中，大量单根纤维形成线所谓的“导光芯线”，放置在一个共同的保护皮内，在外科或微照领域内使用这类导光芯线，一个恒定发光光源所发出的光伟送到一个很难到达的地方。
在德国专利文献DE3113168C2中公开了一种联接前述种类的数据线的耦合装置，该耦合装置涉及一个导线插头，其构成是能够径向导入汇流的光导线，这就排除了它们的损坏，在此，公知的导线插头呈现一个凹槽，成膜数结构的转换器电路可以插入到该凹槽内。转换器电路直接把通过光导线传输的光信号转换成电信号并具有一个电气联接，转换器电路通过该电气联接联到一个对它所提供的电信号继续处理的装置上。
进而，在德国公开说明书DE3116252A1中公开了一个光电转换器，该光电转换器可以插在具有一个光导线的导线上。该转换器具有一个外部套管和内部套管，这就共同保证了，将转换器的圆片状的传感器安放得与光导线的前端面中心相对。
由前解释的各个单独元件组成的传送编码光信号的装置在实践中证明特别地结实而且不易受到干扰，但它们的共同缺点在于，不论从它们的材料考虑还是从技术要求考虑制造它们都是费事的，因此价格昂贵特别是其制造使用了大量材料的公知空芯导线不能再循环使用，故其公知装置高昂的价格就导致了仅在少数高价值的应用中使用该设备，与此相对，例如在快速并行的数据转输领域中，在须要大量单根导线时，仍和从前一样使用铜电榄，这样一类铜电榄的长度是受到限制的。因此在转输较长的距离时，在实践上使用非常慢的串行数据传输耒代替快的并行数据传输。在对于较长的转输距离情况最好使用玻璃纤维。
本发明的任务是完成一种前述的那种可以简单制造的，价格合理的装置，它能实现快速地，无干扰地传输编码的光信号。
本发明的任务是通过具有权利要求1的技术特征的装置实现的。
依本发明，数据传输线至少包含8条执行单根导线功能的光导线，它特别适合于快速并行数据传输，这是因为数据字的各个比特位同时地通过它们那些彼此分开的分配的光导线进行传送。这样就排除了电磁辐射对数据传输的影响。此外借助本发明的装置，因为传输是几乎无损耗地完成的，所以具有高传输速度的并行数据能通过长距离进行传送。
本发明从这样的知识出发，为了可靠地传送编码光信号所使用的光导线并不要把每一根光导线放在一个特有的保护套内。因此，依本发明所有的传送光信号所确定的光导线按照导光芯线的种类没有保护地设置在一个共同的外皮内。和现有技术不同地是每一根光导线都用于传输一个独立的光信号。光导线的终端都引入到耦合元件内，这样可以避免机械损坏光导线的危险，每个单独光导线的费事的保护可以去掉了，因此和已经公知的导线相比，由于使用了非常少的材料就可以制造，本发明的数据传输线具有显著低的价格。其中，光导线的前端部直接安置在耦合元件的范围内，使得数据传输线直接联接在相应构造的耦合元件上，而在耦合元件内就无须昂贵的转换器电路装置或其它耦合措施。
本发明构形的其它优点可以从从属权利要求看出，并且在下面进行阐述。
耦合元件的开孔的安置应当为光栅形，以便其应用性使现存的工业标准得到简化或制造新的工业标准。开孔的交错排列使独较多的孔安放在一个窄的有限的表面上。当开孔本身构成光导线的导向装置时，这能简化耦合元件的形式。当通孔具有漏斗状的扩径时，在通过这样形状可以使导线推放进开孔时，就使光导线和耦合元件的联接得到简化，漏斗扩径在此是扩大固定的容积，例如使用粘接材料如粘附剂(Hafttuppen)或热胶粘剂。如果导线的端面成束地和耦合元件的端面对齐，这就是说放在一个端面平面内，特别有好处。
为了对发明的数据传输装置进一步进行简化，因此建议，耦合元件，光导线，和光导线的共同外皮均由同族塑料构成。
权利要求9和10给出了一个特别结实的耦合元件的实施例。这里为了进一步地简化其耦合元件外壳应由两个对称的部件组成。
权利要求12要求按照本发明装置传输光信号特别适合的装置进行保护。在该装置中所设置的电路是以高电流灵敏度，静态信号放大和极小的功能为为技术特征的。这样，本发明的装置可以实现任意的输出信号电平，其中，信号的上升时间和持续时间仅仅取决于光敏传感器的质量。正如接收信号的装置一样在权利要求14中通过特别的简化表示了所列举的发光信号的本发明装置的特征，在该电路中可以通过简单的手段改变发射光的功率。
由于前述的理由，本发明的装置特别适合于并行数据传输，根据各个单独的光导纤维的数量的多少，通过该装置串行编码信息也可以附加到一个并行的传输上进行传送，根据Centronics或者IEEE488标准也能进行并行数据传输。当然，本发明的装置作为总线-无线电收发两用机的一部分，也是可以的。
下面借助于描述一个实施例的附图进一步描述本发明。
图1给出了作为形成第一耦合元件的插头的一部分的俯视图，它是根据本发明的数据传输装置的一部分。
图2是图1耦合元件的前视图;
图3是根据本发明的作为形成第二耦合元件的插座的剖面俯视图;
图4是接收编码光信号的装置的电路图。
如图1和图2所示，作为所形成的耦合元件1的插头对称地分成两个部分2、3，其中，分割面T调准在垂直于耦合元件1的前端面4。部分2、3通过没有画出的卡紧式联接或拧紧式联接可御下地相互联接在一起。耦合块1呈现一个完全矩形的形式，在其前端面4内，它的边缘部分4a对着端面4向后斜切，并形成个通孔5。
通孔5以一个固定栅格r的距离相互分离地排列成平行的列6，7，其中列6和列7错开一个通孔5的宽度b排放着。它们在于它们端面4相对的断面上有漏斗状扩孔8，这些漏斗状扩孔8汇入由2、3部分的壁9所围成的空间10内。
每个通孔5都作为任意一个光导线11的终端导向装置，光导线11被导入分配给它的通孔5，它的端部S成束地和耦合元件1的端部4对齐。光导线11是数据传输线12的一部分它们的端部总是固定在耦合元件1的上面。在数据传输体12的一个共同的外壳13内设置着光导线11，它们没有自己单独分开的保护。
图3给出了形成第二个耦合元件14的插座，该元件14是由一块制成的并作为没有单独画出的传送和接收编码光信号装置的联接件。耦合元件14具有和经一个凹槽15其形状与耦合元件1的形式相适应，因此耦合元件1能形状配合地插入到凹槽15内。在凹槽15的底壁16内形成通过孔17。不仅通孔17的形状而且它们的排列都与第一耦合元件1的通孔5的形状和排列相符合，这样光导线端S成束地安放在通孔17的端侧20。在前面给出的通孔17内可以安置光敏传感器18，与此相对在其它的通孔17内可以装置光发射器19，例如发光二极管。传感器18和光发射器19的端面20成束地和槽16的底壁16的对应面20对齐。传感器18通过导线21，22与图4所示的接收光导线11传送的编码光信号的电路相联，而光发射器19总是与一个未单独示出的用于发射编码光信号的电路相联，该电路是根据通常的发射方法进行工作的。
根据一个未在图中示出的变形，其它数据传输线的其它的光导线也可以放置在通孔17内，这样就能实现两个导线的一伸简单的不易受干扰的耦合。
发射光信号的电路除了具有光发射器19外还包括该发射器19的驱动电路，该电路与二进制信号输出单元相联。该输出单元例如可以涉及个人计算机的中心接口。还有一个联接器联到接口，它无须别的就可以按照IEEE488标准给出并行信号。众所周知IEEE488接口也可以作为GPIB接口(GPIB-通用接口总线)在图4给出的用于接收光信号的电路除了包括上述的光电二极管所构成的传感器18外，还包括一个与其并联的电阻R1，以及基极与电阻R1和传感器18相联的晶体管T1。晶体管T2，电阻R2及一反馈单元RK1的联线与晶体管T1的发射极相联。一个可翻转的阈值级S1及一个电阻R3与晶体管T2的集电极相联。阈级S1的输出与反馈单元RK1的输入端相联。
在接收光信号的电路中，通过作为射极跟随器连接的两极型晶体管T1，该晶体管T1的输出电流在电阻R2上形成一个电压降，而以这样简单的方式实现电流放大的。晶体管T2放大该电压降，这样就加在电阻R3上一个幅度放大的，反相的电压信号，该信号通过阈值级S1又进行一次反相并且限制在标准电压电平(例如，根据TTL标准)。
电流放大晶体管T1和电压放大晶体T2相互联接，此处晶体管T2和晶体管T1是互补的而且呈现类似的温度特性，因此在进行电压放大时，由于温度变化产生的漂移得到了补偿。这样，在放大时，由于温度变化的漂移的影响通过晶体晶体管T1，T2相互抵消了。这就需要调整R1和T1的电压和T2的工作范围，使得在传感器18没有输入信号时，流入晶体管T2的电流能可靠地保证电路的输出端A是处在低电平。
如果传感器不与电阻R1并联而是反向接在晶体管T1的基极和电压VEE之间，则前述用于接收光信号的电路的性能将以简单的方式反向。在应用光电二极管的情况下，这种运行方式将使放大的信号的边缘变陡峭，这是因为此时传感器18上加有反向电压。
根据图4，电路还通过元件S1，RK1设置了反馈。通过改变晶体管T2的工作点该反馈使得S1的输入电平接近其当时的开关阈值。由此在接收机中的输入X信号的直接图象抵达输出端A。
权利要求
1.数据传输装置带有一个至少含有一根光导线(11)的数据传输线(12)，该数据传输线的两个端部具有一个第一耦合元件(1)，该耦合元件可以卸下地和第二耦合元件(14)相耦合，该耦合元件(14)附加于一个发射和/或接收编码光信号的装置或其它的数据传输线，其技术特征是，每条至少一个数据字比特位数的数据传输线(12)具有用来传输至少一个数据字比特位相对应的光导线(11)，大量的光导线(11)没有保护地敷设在一个共同的外皮(13)内，第一耦合元件(1)具有导向装置，任一光导线(11)的端部通过导向装置集中地引导到在第一耦合元件(1)的端面(4)形成第一个通孔(5)并保持在那里，第二耦合元件(14)具有和第一通孔对中心的第二个通孔(17)，在耦合元件(1、14)联在一起的状态下，在通孔17内安置着光敏的并和发送和/或接收编码光信号相联的传感器(18)或光发射器(19)或与数据传输导线(12)的光导线(11)的端面直接靠着的另一个数据传输线的另一个光导线的端部。
2.按照权利要求1的装置，其技术特征是;耦合元件(1、14)的通孔(5，17)以均匀的栅格尺寸(r)距离相互分开地设置。
3.按照权利要求1或2的装置，其技术特征是;耦合元件的通孔(5、17)以相互错开的行(6、7)设置。
4.按照权利要求1至3中任一个的装置，其技术特征是;通孔(5、17)构造成沟道形而且在耦合快(1、14)端面(4、16)相对的断面上形成导向段，用以在其内装入分配给它的光导线(11)及传感器(18)或光发射器(19)。
5.按照前述权利要求任一个的权利要求，其技术特征是;每一个通孔(5、17)在耦合元件(1、14)内部的分配给它们的区域内呈现漏斗形。
6.按照前述权利要求任一个的装置，其技术特征是;第一耦合元件是一个插头和第二耦合元件是一个插座。
7.按照权利要求任一个的装置，其技术特征是;耦合元件(1、14)，光导线(11)和数据传输线(12)的共同的外皮(13)是由同族塑料组成。
8.按照前述权利要求任一个的装置，其技术特征是;光导线(11)或传感器(18、19)的端侧(20)总是面平行地与耦合元件(1、14)的端侧表面(4、16)对准。
9.按照前述权利要求任一个的装置，其技术特征是;作为构成耦合元件(1)的插头具有一个矩形的断面，在该矩形自由端上形成了耦合元件(1)端侧面(4)，而另一个耦合元件(14)具有一个相应有矩形凹槽(15)，插头的断面能形状相配地插入到该凹槽内，而且在它的底壁(16)上形成了用于光导体或传感器(18、19)的通孔。
10.按照权利要求9的装置，其技术特征是;插头的矩形断面在端面边缘具有一个环绕的，相对于端面(4)向后的斜切面(4a)。
11.按照前述权利要求中任一个的装置，其技术特征是，耦合元件(1)是由两个对称的部分(2、3)组成的。
12.按照前述权利要求中任一个的装置，其技术特征是;接收由数据传输线(12)传送的编码光信号的装置包括一个将光信号转变成电信号的光电二极管(18);一个放大光电二极管产生的信号的放大电路;一个将信号转换成数字电压电平信号的信号变换电路，其中，不仅放大电路而且信号变换电路总具有对温度变化影响进行补偿的特性的元件或元件组合。
13.按照权利要求12的装置，其技术特征是;另一个将信号变换电路提供的信号放大到预先给定的电压电平的放大电路设置在该信号变换电路的后面。
14.按照前述权利要求中任一个的装置，其技术特征是;发送由数据传输线(12)要传送的光信号的装置具有一光发射器(19)和一个驱动电路，该驱动电路将一个由编码装置提供的电压信号放大到使光发射器(19)运行的必要的电平。
15.对前述的并行数据传输的权利要求的任一个装置的应用，其中，每一个导线(11)都至少分配并行传送数据字的一比特位。
16.按照权利要求15的应用，其技术特征是;光导线(11)的一部分附加地传送串行编码数据。
17.按照权利要求15或16的应用，其技术特征是;根据Centronics标准协议书实现并行数据传输。
18.按照权利要求15或16的应用，其技术特征是;根据IEEE-标准协议书实现并行数据传输。
19.按照权利要求15或16的应用，其技术特征是;光导线构成了一个收发机的并行比特位总线的一部分，它们的信道数是由光导体的数目确定的。
全文摘要
数据传输装置，具有至少包括一根光导线的数据传输导线，两端具有和第二耦合元件相耦合的第一耦合元件，大量的光导线无保护地敷设在一个共同的外皮内，其端部通过导向装置集中地引入并保持在第一耦合元件端部的第一通孔里，第二耦合元件具有与之对准的第二通孔，通孔内安置着光敏的并和发送和/或接收编码光信号相联的传感器或光发射器或与数据传输线的光导线的端面直接靠着的另一个光导线或另一个数据传输线的端部。
文档编号G02B6/42GK1095202SQ93120750
公开日1994年11月16日 申请日期1993年10月30日 优先权日1992年10月30日
发明者克劳斯·沃尔特, 迪特尔·亨克 申请人:克劳斯·沃尔特, 迪特尔·亨克