专利名称：光接收模块的制作方法
技术领域：
本发明关于光纤通信网络中的光接收模块，特别是，关于电力中断的时候依然可
以进行信号传输的光接收模块。
背景技术：
随着网际网络的快速发展，对于带宽的要求愈来愈高。此外，有线电视的服务也愈 来愈多样化，其对带宽的要求也愈来愈高。因此，光纤通信网络成为发展宽带通信的趋势。 例如光纤到家或光纤到建筑物等光纤到点的发展是光纤通信网络发展的目标，以逐步取代 原有的铜线传输。 在例如有线电视广播系统等光纤通信网络中，光纤到户(FTTH)网络成为主流，在
光纤到户系统中，局端将广播电视信号转换为光信号，利用光缆将光信号传送到使用者端，
然后由光接收模块将光信号再转换为电信号，最后此电信号将被输入到视频接收设备。 在光纤网络中，视频光接收模块(Video Optical Unit)是主要的视频接收装置。
光接收模块在正常情况下(有电时)，可以提供丰富的视频服务，但是，假使在因为地震、飓
风、洪水等自然灾害或是供电设备故障等因素而停电的时候，将无法操作，以致于无法提供
信息传输。 图1显示根据已知技术的一实施例的光接收模块100。光接收模块100包含光电二 极管102，匹配电路104、多个放大器106_1、106_2、106_3及自动增益控制电路108组成的 后级电路110。当电源(VJ经由电阻(R)对光电二极管102施加反向电压，而光电二极管 102接收到一定强度的光信号并将其转换为相应强度的电信号，此电信号包含射频信号。经 过转换的电信号会经由匹配电路104而输出至多个放大器106与自动增益控制电路108组 成的后级电路，匹配电路104可以使光电二极管102与后级电路的阻抗相匹配以使电信号 能由后级电路处理。后级电路对光电二极管102输出的电信号做放大，增益控制，滤波等处 理，最后输出。 但是，当外部供电中断而无逆向电压V①施加至光电二极管102时，则驱动光电二
极管102的电路回路消失，光电二极管102也因而无法产生光感应电流。此外，后级电路中
的所有主动元件也因为供电电源的消失而丧失其应有的功能。所以在停电的时候，根据已
知技术的光接收模块将失去信号传输的能力，以致使用者无法接收到信息。 因此，需要新颖的光接收模块，其除了在正常情况下(有电时)可以提供丰富的
视频服务之外，即使因为地震、飓风、洪水等自然灾害或是供电设备故障等因素而停电的时
候，仍可在没有供电的情况下，维持操作以提供信息传输。
发明内容
虑及上述，本发明的目的在于提供断电时仍然能够传输信息的光接收模块。
根据本发明的一态样，提供光接收模块，所述光接收模块包括信号接收及产生单 元，用以接收光信号及对应地产生电信号，电信号包含射频信号；信号处理单元，用以处理电信号；电感，一端耦接至接地；第一切换装置，当有电源供电时，使信号接收及产生单元 耦接至电源及耦接至信号处理单元的输入端，并与电感断开，以使射频信号经过信号处理 单元处理后输出，当电源端断电时，使信号接收及产生单元的输出端连接至电感未接地的 一端并使信号接收及产生单元与电源断开，以使信号接收及产生单元仍然能产生电信号及 使射频信号输出。 根据本发明的又一态样，提供光接收模块，所述光接收模块包括信号接收及产生 单元，包括光电二极管，用于接收光信号以对应地产生包含射频信号的电信号，及匹配电 路，使光电二极管的阻抗与连接至信号接收及产生单元的外部阻抗相匹配；信号处理单元， 用以处理电信号；电感， 一端耦接至接地；第一切换装置，当电源正常供电时，使所述信号 接收及产生单元耦接至电源，当电源断电时，使光电二极管的阴极耦接至接地，以使信号接 收及产生单元仍然能产生所述电信号；第二切换装置，当有电源供电时，使信号接收及产生 单元耦接至信号处理单元的输入端，并与电感断开，以使射频信号经过信号处理单元处理 后输出，当电源端断电时，使信号接收及产生单元连接至电感未接地的一端，以使射频信号 输出。 根据本发明的实施例，信号处理单元包括放大器及自动增益控制电路。电源包括 直流电压源及与直流电压源串接的电阻。 又根据本发明的实施例，光接收模块可具有第三切换装置及用于射频信号输出的 输出端口，当电源端供电时，使信号处理单元的输出端与输出端口相连接，以及，当电源端 断电时，使所述电感未接地的一端与输出端口相连接。 又根据本发明的一实施例，可以具有二分别的射频信号输出端口分别连接至所述 信号处理单元的输出端及所述电感未接地的一端。 根据本发明的光接收模块，在无电力的情形中，然能维持操作所需要的电流回路 而输出射频信号，如此，有电时可以提供正常的影音传输，在断电时仍然可以广播服务。以 及，可视设计需求而使射频信号在有电及无电时均由同一输出端口输出，或是分别从不同 的输出端口输出。
图1显示已知技术的光接收模块。 图2是方块图显示根据本发明的实施例的光接收模块。 图3是方块图显示根据本发明的另一实施例的光接收模块。 图4是方块图显示根据本发明的又另一实施例的光接收模块。 图5是方块图显示根据本发明的仍然又另一实施例的光接收模块。 附图标号 200光接收模块 202光电二极管 204匹配电路 206后级电路 300光接收模块 400光接收模块
500光接收模块 L。第一电感 !^第二电感 SW1第一开关 SW2第二开关 SW3第三开关
具体实施例方式
在下述说明中，将参考附图，说明根据本发明的实施例。本发明的一或更多实施例 的细节揭示于附图中及下述说明中。从说明及附图、以及权利要求中，将清楚本发明的上述 及其它特点、目的、及优点。 在各个附图中，相同或类似的元件以相同的代号表示，且为简明起见，避免重复说 明。 根据本发明，在断电的情况下，光电二极管仍然可以维持操作的电流回路以及光 电二极管因接收光信号而对应地产生的射频(RF)信号能够输出。 图2是方块图，显示根据本发明的实施例的光接收模块200。如图2所示，光接收 模块200包括光电二极管202、第一电感L。、匹配装置204、第一切换装置SW1，后级处理电 路206，第二电感Lp及第二切换装置SW2。光电二极管202接收对应的激光二极管(未显 示)发射的光信号而产生对应的电信号。 一般而言，在正常操作时，由光电二极管202输出 的电信号包含直流信号及射频(RF)信号。匹配装置204使光电二极管202的阻抗与后续 的后级电路的阻抗相匹配以使射频信号输出。第一电感L。允许直流信号通过，但阻断射频 信号，这是因为第一电感L。对于射频信号而言为无穷大的等效阻抗。光电二极管202、第一 电感L。及匹配装置204整体地形成信号接收及产生单元。后级处理电路206作为光接收模 块的信号处理单元，用以处理经由匹配装置204输出的电信号。如同已知技术一节所述般， 后级处理电路206可以包含放大器、自动增益控制电路、等等。 在光接收模块200中，光电二极管202的阳极接地而阴极经由电容器Cl而耦接至 匹配电路204。匹配电路204的另一端经由电容器C2而耦接至第一切换装置SW1的共同 端，第一电感L。的一端也连接至共同端，而另一端连接至光电二极管202的阳极。
如此，在正常供电的情形中，第一切换装置SW1切换至连接电阻R及L。，因而连接 至电源Vrc而使光电二极管202逆向偏压。此时，当光电二极管接收到光信号后，会将其转 换为包含射频信号的电信号。如上所述，所产生的射频信号不会流经第一电感L。，而是经由 匹配电路204输出至后级电路206。然后，后级处理电路206将输入的射频信号进行放大， 滤波等处理而经由第二切换装置SW2而传送至输出端口，而输入至例如影音设备等外部装 置(未显示)。第二切换装置SW2在正常供电时将射频(RF)输出端口连接至后级电路206 的输出端，在断电时将RF输出端口连接至的一端。 在电力中断的情形中，如图2所示，切换装置SW1如虚线箭头所示般，将第一电感 L。的一端连接至第二电感Lp而不与电阻R连接。如此，通过第一开关SW1的切换，光电二 极管202的阴极经由第一电感L。而串连第二电感Lp最后连接到地而形成回路。此时，直 流电流由光电二极管202流经第一及第二电感L。及(对直流信号而言为短路)而接地，同时，电阻R与光电二极管202断开而不会因其高电阻影响光电二极管202因接收光信号 而对应地产生的电信号。如此，光电二极管202转换的射频信号依序经由匹配电路204、第 一切换装置SW1、及第二开关SW2而输出至射频输出端口 。此时，由于第二电感会阻止射 频信号经其流至接地地端，所以，射频信号可以从第一开关SW1直接传送至第二切换装置 SW2。值得注意的是，在无电力时，第二电感1^对于光电二极管202因接收光信号而产生的 电信号中的直流信号是短路，但对于电信号中的射频(RF)信号是开路，所以，光电二极管 202产生的直流信号能形成有效的电路回路，而射频信号却不会流至接地而能从射频输出 端口输出。换言之，倘若没有经由第二电感L1而接地，则无电时光电二极管202的直流回 路为开路状态以致于无射频信号输出，若未设置第二电感^而直接接地，则射频信号会流 入接地端而无法从射频输出端口输出。 此外，由于第一切换装置SW1及第二切换装置SW2在无电时会切换成直接连接而
与电源端的电阻R断开，所以射频信号不会受电阻R的高电阻影响而使强度衰减。 如此，根据本实施例，在无电力的情形中，由于切换装置SW1和SW2及电感的协
同操作，光电二极管202维持操作所需要的电流回路仍然维持通路而不会断开，且射频信
号的强度不会因电源端的高电阻而衰减。同时，射频信号能够经由有电时的输出端口输出，
亦即，根据本实施，无电时与有电时，射频信号均从同一个射频输出端口输出。如此，有电时
可以提供正常的影音传输，在断电时仍然可以广播服务。 图3是方块图，显示根据本发明的另一实施例的光接收模块300。 图3中所示的光接收模块与图2中所示的光接收模块主要不同之处在于仅设置第
一切换装置SW1而未设置第二切换装置SW2、以及增加设置第二射频输出端口 。图3中与图
2中相同或类似的部份以相同的代号表示，并省略其说明。 光接收模块300仅设置第一切换装置SW1，以便在断电时，切换至电感L"并设置 第二射频输出端口以便在断电时使射频信号经由此端口输出。如此，在有电时，射频信号经 由第一射频输出端口输出，而在无电时则经由第二射频输出端口输出。 此外，由于第一开关SW1在无电时会切换成与电源端的电阻R断开且射频信号直 接由第二射频输出端口输出，所以射频信号不会受电阻R的高电阻影响而使强度衰减。
如此，根据本实施例，在无电力的情形中，由于切换装置SW1及电感1^的协同操 作，光电二极管202维持操作所需要的电流回路仍然维持通路而不会断开，且射频信号的 强度不会因电源端的高电阻而衰减。如此，有电时可以提供正常的影音传输，在断电时仍然 可以广播服务。 图4是方块图，显示根据本发明的又另一实施例的光接收模块400。 图4中所示的光接收模块400与图2中所示的光接收模块200主要不同之处在于
在电源端Vrc与光电二极管202之间增加设置第三切换装置SW3。图4中与图2中相同或
类似的部份以相同的代号表示，并省略其说明。 如图4所示，第三切换装置SW3设置于光二极管202的阴极与电阻R之间。在正 常供电时，第三切换装置SW3使光二极管202接受电源电压Vrc的逆向偏压。在此情形中， 当光二极管202接收光信号而对应地产生的电信号的射频信号的输出路径与参考图2的上 述说明相同。射频信号会经由匹配电路204、第一开关SW1、后级处理电路206、及第二切换 装置SW2而输出至射频输出端口 。
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在电力中断时，第三切换装置SW3与电源电压Vrc断关而连接至接地以使光电二极
管202在断电时仍然能够维持直流信号的导通回路。至于第一及第二切换装置SW1及SW2
的操作以及射频信号的输出路径则与前述参考图2的说明中所述相同，于此不再赘述。 如此，根据本实施例，在无电力的情形中，由于切换装置SW1、 SW2和SW3及电感
的协同操作，光电二极管202维持操作所需要的电流回路仍然维持通路而不会断开，且射
频信号的强度不会因电源端的高电阻而衰减。同时，射频信号能够经由有电时的输出端口
输出，亦即，根据本实施，无电时与有电时，射频信号均从同一个射频输出端口输出。如此，
有电时可以提供正常的影音传输，在断电时仍然可以广播服务。 图5是方块图，显示根据本发明的另一实施例的光接收模块500。 图5中所示的光接收模块与图4中所示的光接收模块主要不同之处在于未设置第
二切换装置SW1以及增加设置第二射频输出端口。图5中与图4相同或类似的部份以相同
的代号表示，并省略其说明。 光接收模块500未设置第二切换装置SW2，而是设置第一射频输出端口作为正常 供电时射频信号的输出端口，以及设置第二射频输出端口作为而电力中断时射频信号的输 出端口。如此，在有电时，射频信号经由第一射频输出端口输出，而在无电时则经由第二射 频输出端口输出。 如此，根据本实施例，在无电力的情形中，由于切换装置SW1和SW3及电感的协 同操作，光电二极管202维持操作所需要的电流回路仍然维持通路而不会断开，且射频信 号的强度不会因电源端的高电阻而衰减。如此，有电时可以提供正常的影音传输，在断电时 仍然可以广播服务。 虽然已于前述说明书中说明本发明的较佳实施例，但是，上述说明仅为说明之用 且不应被解译为限定本发明的范围，所属领域的技术人员在不悖离本发明的精神之下，可 以执行很多修改、替代，权利要求涵盖所有这些落在本发明范围及精神的内的修改、替代及 均等性。
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权利要求
一种光接收模块，其特征在于，所述光接收模块包括信号接收及产生单元，用以接收光信号及对应地产生电信号，所述电信号包含射频信号；信号处理单元，用以处理所述电信号；电感，一端耦接至接地；第一切换装置，当有电源供电时，使所述信号接收及产生单元耦接至所述电源及耦接至所述信号处理单元的输入端，并与所述电感断开，以使所述射频信号经过所述信号处理单元处理后输出，当所述电源端断电时，使所述信号接收及产生单元的输出端连接至所述电感未接地的一端并使所述信号接收及产生单元与所述电源断开，以使所述信号接收及产生单元仍然能产生所述电信号及使所述射频信号输出。
2. 如权利要求1所述的光接收模块，其特征在于，所述信号接收及产生单元包括 光电二极管，用于接收光信号以对应地产生所述电信号；及匹配电路，使所述光电二极管的阻抗与连接至所述信号接收及产生单元的外部阻抗相 匹配。
3. 如权利要求l所述的光接收模块，其特征在于，所述信号处理单元包括放大器及自 动增益控制电路。
4. 如权利要求1所述的光接收模块，其特征在于，所述电源包括直流电压源及与所述 直流电压源串接的电阻。
5. 如权利要求1所述的光接收模块，其特征在于，所述光接收模块又包括第二切换装 置及用于射频信号输出的输出端口，当所述电源端供电时，使所述信号处理单元的输出端 与所述输出端口相连接，以及，当所述电源端断电时，使所述电感未接地的一端与所述输出 端口相连接。
6. 如权利要求1所述的光接收模块，其特征在于，所述光接收模块又包括二分别的射 频信号输出端口分别连接至所述信号处理单元的输出端及所述电感未接地的一端。
7. —种光接收模块，其特征在于，所述光接收模块包括信号接收及产生单元，包括光电二极管，用于接收光信号以对应地产生包含射频信号 的电信号，及匹配电路，使所述光电二极管的阻抗与连接至所述信号接收及产生单元的外 部阻抗相匹配；信号处理单元，用以处理所述电信号；电感，一端耦接至接地；第一切换装置，当电源正常供电时，使所述信号接收及产生单元耦接至所述电源，当所 述电源断电时，使所述光电二极管的阴极耦接至接地，以使所述信号接收及产生单元仍然 能产生所述电信号；第二切换装置，当有电源供电时，使所述信号接收及产生单元耦接至所述信号处理单 元的输入端，并与所述电感断开，以使所述射频信号经过所述信号处理单元处理后输出，当 所述电源端断电时，使所述信号接收及产生单元连接至所述电感未接地的一端，以使所述 射频信号输出。
8. 如权利要求7所述的光接收模块，其特征在于，所述信号处理单元包括放大器及自 动增益控制电路。
9. 如权利要求7所述的光接收模块，其特征在于，所述电源包括直流电压源及与所述 直流电压源串接的电阻。
10. 如权利要求7所述的光接收模块，其特征在于，所述光接收模块又包括第三切换装 置及用于射频信号输出的输出端口，当所述电源端供电时，使所述信号处理单元的输出端 与所述输出端口相连接，以及，当所述电源端断电时，使所述电感未接地的一端与所述输出 端口相连接。
11. 如权利要求7所述的光接收模块，其特征在于，所述光接收模块又包括二分别的射 频信号输出端口分别连接至所述信号处理单元的输出端及所述电感未接地的一端。
全文摘要
揭示一种光接收模块，所述光接收模块包括信号接收及产生单元，用以接收光信号及对应地产生电信号；信号处理单元，用以处理电信号；电感，一端耦接至接地；第一切换装置。当有电源供电时，第一切换装置使信号接收及产生单元耦接至电源及耦接至信号处理单元的输入端，并与电感断开，当电源端断电时，使信号接收及产生单元的输出端连接至电感未接地的一端并使信号接收及产生单元与电源断开。
文档编号H04B10/14GK101789825SQ20091000597
公开日2010年7月28日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者李艳, 杨健, 王旭彪 申请人:宁波环球广电科技有限公司