專利名稱：塑料光纖通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
-.
本實用新型涉及光纖通信系統(tǒng)，具體是塑料光纖的通信系統(tǒng)。
技術(shù)背景
現(xiàn)有利用塑料光纖進行設(shè)計的廠家在國內(nèi)為數(shù)不多，在這些有限的廠家中基本上都是利 用塑料光纖作為通信信道，設(shè)計具體的設(shè)備，比如光交換機，光網(wǎng)卡等等。沒有正式生產(chǎn)成 系列的用于塑料光纖的元器件的廠家。國外的一些著名公司，如英飛凌、安捷倫、東芝等， 推出了一些塑料光纖收發(fā)器系列產(chǎn)品，并在一些行業(yè)得到使用。
但是由于現(xiàn)有的方案使用的光發(fā)送器是直流(或突發(fā)性)光發(fā)送器，光接收器相應(yīng)的也是 直流光接收器，光輸出功率小于于-20dBm，這樣整個系統(tǒng)的靈敏度通常不夠理想，從而使得 通信距離比較有限，通常小于100m。 實用新型內(nèi)容-
本實用新型的目的就是為在推動塑料光纖通信大規(guī)模應(yīng)用提供一整套較為完整的系列元 器件組成的系統(tǒng)——塑料光纖通信系統(tǒng)。解決接收靈敏度和通信距離短的技術(shù)缺陷，為進一 步將塑料光纖通信應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備提供一整套完整的技術(shù)支撐，也為將來制定塑料光纖 通信標(biāo)準(zhǔn)、使用塑料光纖連接全面代替電纜連接打下良好基礎(chǔ)。
塑料光纖通信系統(tǒng)，包括塑料光纖通信光發(fā)送器，塑料光纖通信光接收器，塑料光纖連 接器，本實用新型將接收TTL電信號并將電信號轉(zhuǎn)變成光信號發(fā)送出去的的光發(fā)送器通過塑 料光纖活動連接器與塑料光纖連接，塑料光纖和塑料光纖之間通過塑料光纖固定連接器連接， 接收光信號并將光信號轉(zhuǎn)變成TTL電信號發(fā)送出去的光接收器通過塑料光纖活動連接器與塑 料光纖連接，光發(fā)送器設(shè)置與TTL電信號連接的FSK調(diào)制電路、 一端與FSK調(diào)制電路連接 另一端與塑料光纖活動連接器連接的發(fā)光二極管，光接收器設(shè)置與塑料光纖活動連接器連接 的光探測器、以及與光探測器連接的FSK解調(diào)電路。
本實用新型的塑料光纖通信系統(tǒng)，采用FSK調(diào)制后驅(qū)動LED，再配合接收端也采用FSK 調(diào)制、解調(diào)的方案，可以有效提高發(fā)送和接收的靈敏度，可以實現(xiàn)接收端光接收靈敏度小于 -40dBm (10E-9誤碼率)，比目前市面上現(xiàn)有方案靈敏度大大提高，可有效延長通信距離，通 信距離可達100m。從而解決了目前市面上現(xiàn)有方案直流(或突發(fā)性)光信號收發(fā)時光輸出功 率小于于-20dBm，光接收器的靈敏度弱，通信距離短的缺陷。
為了確保塑料光纖與塑料光纖通信光發(fā)送器的可靠連接，減少信號損耗，本實用新型將 光發(fā)送器設(shè)置著與光發(fā)送器連成一體的接頭，接頭內(nèi)固定著塑料光纖固定連接器件， 一段正 對著發(fā)光二極管的塑料光纖固定在塑料光纖固定連接器件中。
為了確保塑料光纖與塑料光纖通信光接收器的可靠連接，減少信號損耗，本實用新型將 光接收器設(shè)置著與光接收器連成一體的接頭，接頭內(nèi)固定著塑料光纖固定連接器件， 一段正 對著光探測器的塑料光纖固定在塑料光纖固定連接器件中。
新型的塑料光纖通信系統(tǒng)中，光發(fā)送器或光接收器的接頭有一段外螺紋。活動連接器有 一個與光發(fā)送器或光接收器的接頭螺紋相匹配的套接螺帽，活動連接器外殼內(nèi)中心線位置有 一段由V型塑料光纖固定器件固定的內(nèi)置塑料光纖，與內(nèi)置塑料光纖正對著的且與整個殼體 為一體的半圓的金屬延伸器件外是金屬固定套管，熱縮套管位于金屬固定套管之外。
本實用新型塑料光纖固定連接器的V型槽體有比塑料光纖的直徑略大的塑料光纖槽，V 型槽體的上部設(shè)置向下掛鉤和向上掛鉤。
所述的塑料光纖通信光收發(fā)器中光發(fā)送器是由一個FSK調(diào)制電路、 一個激光二極管(LED)、 一個與光發(fā)送器聯(lián)成一體的接頭構(gòu)成。激光二極管(LED)是XK-650激光二極管， 由門電路直接驅(qū)動激光二極管(LED),激光二極管(LED)輸出的光信號直接耦合進入，進 入接頭中的塑料光纖中，再耦合進入活動連接器的內(nèi)置塑料光纖中。光接收器是由一個Si-PIN 探測器、 一個FSK解調(diào)電路、 一個與光接收器聯(lián)成一體的接頭構(gòu)成。由塑料光纖送來的光信 號直接耦合進入活動連接器的內(nèi)置塑料光纖中，再耦合進入接頭中的塑料光纖中，最后耦合 進入光探測器，經(jīng)FSK解調(diào)后以TTL電平方式送出。
所述塑料光纖固定連接器用于塑料光纖和塑料光纖的連接。塑料光纖固定連接器的結(jié)構(gòu) 是V型槽結(jié)構(gòu)，將要連接的兩段塑料光纖的切面切平后，在塑料光纖槽內(nèi)對齊切口，后用夾 線鉗夾緊，上下掛鉤就可閉合，即可實現(xiàn)塑料光纖和塑料光纖的連接。V型槽結(jié)構(gòu)的方式可 以達到快速、簡便地制作塑料光纖固定連接的目的，同時由于塑料光纖的直徑較大(lmm)， 連接損耗也不會大。
所述塑料光纖活動連接器用于塑料光纖與光發(fā)送器或光接收器的連接。光發(fā)送器或光接 收器的接頭的一段外螺紋與活動連接器的套接螺帽相匹配，通過旋緊套接螺帽，就可以將活 動連接器連接在光發(fā)送器或光接收器的接頭上?；顒舆B接器外殼內(nèi)中心位置的一段由V型塑 料光纖固定器件固定的內(nèi)置塑料光纖就實現(xiàn)了與光發(fā)送器或光接收器的接頭內(nèi)的塑料光纖相 耦合。與內(nèi)置塑料光纖正對著的且與整個殼體為一體的半圓的金屬延伸器件內(nèi)可以伸入外部 的塑料光纖，使外部塑料光纖與內(nèi)置塑料光纖相耦合，在外接的塑料光纖與內(nèi)置光纖對接好 后，用夾線鉗夾緊金屬延伸器件外的金屬固定套管，即可固定好外接塑料光纖。然后在連接 處套好熱縮套管防止磨損。 本實用新型的優(yōu)點是
能充分利用塑料光纖通信的優(yōu)點(a、電磁兼容性很好。b、無串?dāng)_。使用光纜來傳輸信 號，各路信號之間不會產(chǎn)生串?dāng)_。c、抗雷擊能力強。d、同樣長度的光纜重量遠低于電纜重 量)，為大規(guī)模取代電纜連接創(chuàng)造條件；
接收端具有較高的靈敏度，可有效延長通信距離。


圖1為本實用新型的塑料光纖通信系統(tǒng)的一種形式； 圖2為光發(fā)送器的一種形式； 圖3為光接收器的一種形式； 圖4是一種活動連接器； 圖5是一種固定連接器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的實施過程作進一步的詳細描述。
在圖1中，描述了整個塑料光纖光收發(fā)器的系統(tǒng)組成。塑料光纖通信系統(tǒng)的基本組成為
光發(fā)送器l、光接收器2、塑料光纖及一些固定連接器5。光發(fā)送器l內(nèi)設(shè)置與TTL電信號連 接的FSK調(diào)制電路3、 一端與FSK調(diào)制電路3連接另一端與塑料光纖活動連接器連接的發(fā)光 二極管4，光接收器2設(shè)置與塑料光纖活動連接器連接的光探測器6、以及與光探測器6連接光發(fā)送器1將電信號(如TTL電平的信號)轉(zhuǎn)化為光信號，光信號被耦合到塑料光纖中， 通過塑料光纖傳輸?shù)焦饨邮掌?，光接收器2將光信號還原為電信號(如TTL電平的信號)。 光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
引入TTL電信號的外部引腳8連接在電路板10的FSK調(diào)制模塊11上，在電路板10中， FSK調(diào)制模塊11與LED驅(qū)動模塊12電連接，激光二極管13焊接在電路板上，并與LED驅(qū)動 模塊12電連接。塑料光纖固定器件15被固定在接頭16內(nèi)，塑料光纖固定件15固定著一段 塑料光纖14，塑料光纖14正對著激光二極管13。在本發(fā)送器內(nèi)電路板塑料固定件17被卡在 不銹鋼外殼18中，接頭16與不銹鋼外殼18制成一體。器件固定腳9與整個器件外殼18為 一體。接頭16有一段外螺紋。
其中FSK調(diào)制模塊使用74HC4066進行FSK調(diào)制；LED驅(qū)動模塊使用74ATC00驅(qū)動發(fā)光管 XK-650激光二極管。
在發(fā)送器端，外部輸入的TTL電平信號送到FSK調(diào)制模塊11進行調(diào)頻，把TTL電平信號 轉(zhuǎn)換成更適合塑料光纖傳輸?shù)妮d波信號。FSK調(diào)制模塊11輸出的載波信號送到LED驅(qū)動模塊 12驅(qū)動激光二極管13發(fā)光。
本實用新型的接收器如圖3所示。
接收器部分主要包括光探測模塊27，放大電路模塊22，限幅模塊23, FSK解調(diào)模塊24， 濾波器模塊25 ，判決電路模塊26。光探測模塊27與塑料光纖28正對著，光探測模塊27順 序連接著放大電路模塊22,限幅模塊23， FSK解調(diào)模塊24，濾波器模塊25和判決電路模塊 26。它們均被設(shè)置在電路板21上，并相對固定。外部引腳19輸出TTL電信號，外部引腳19 連接在電路板21的判決電路模塊26上。
其余的器件固定腳20、電路板21、塑料光纖28、塑料光纖固定器件29、接頭30、電路 板塑料固定件31、不銹鋼外殼32的結(jié)構(gòu)、連接與位置以及功能，均與圖2所示的光發(fā)送器 中的相同。但在這里，是將外部塑料光纖傳來的光信號耦合到光探測模塊27。
在接收器端，光探測器27探測到光信號并產(chǎn)生感應(yīng)電流，后經(jīng)放大模塊22兩級放大， 由限幅模塊23限幅，輸入到FSK解調(diào)模塊24由觸發(fā)器進行解調(diào)。解調(diào)出的信號仍含有高頻 干擾，經(jīng)濾波器模塊25進行濾波后，再由判決模塊26進行判決，即可還原成輸入的TTL信 號。
本實用新型的活動連接器見圖4。
所述塑料光纖活動連接器用于塑料光纖與光發(fā)送器或光接收器的連接。套接螺帽33位于 頭部，其大小尺寸規(guī)格與光發(fā)送器或光接收器的接頭的一段外螺紋相匹配，活動連接器外殼 34內(nèi)中心線位置是一段內(nèi)置塑料光纖35，由V型塑料光纖固定器件40固定以便于與光發(fā)送 器或光接收器的接頭內(nèi)的塑料光纖相耦合。與內(nèi)置塑料光纖35正對著的且與整個殼體為一體 的半圓的金屬延伸器件37內(nèi)可以伸入外部的塑料光纖36，使外部塑料光纖36與內(nèi)置塑料光 纖35相耦合，在外接的塑料光纖36與內(nèi)置光纖35對接好后，在金屬延伸器件37外套上金 屬固定套管38，用夾線鉗夾緊金屬延伸器件37外的金屬固定套管38，即可固定好外接塑料光纖36。然后在連接處套好熱縮套管39防止磨損。
將本活動連接器的頭部，即有套接螺帽的這一端與光發(fā)送器或者光接收器的接頭對正， 然后通過旋緊套接螺帽，就可以將活動連接器連接在光發(fā)送器或光接收器的接頭上，這時活 動連接器中的內(nèi)置光纖(圖4的35)就正對著光發(fā)送器或光接收器的接頭中的固定塑料光纖 (圖2中的14和圖3中的28)實現(xiàn)光纖耦合。
本實用新型的固定連接器見圖5。
本實用新型塑料光纖固定連接器的V型槽體41有比塑料光纖的直徑略大的塑料光纖槽 42， V型槽體1的上部設(shè)置向下掛鉤43和向上掛鉤44。
塑料光纖固定連接器用于塑料光纖和塑料光纖的連接。塑料光纖固定連接器的結(jié)構(gòu)是V型槽 結(jié)構(gòu)，將要連接的兩段塑料光纖的切面切平后，在塑料光纖槽42內(nèi)對齊切口，后用夾線鉗夾 緊，向下掛鉤43和向上掛鉤44就可閉合并在掛鉤處鉤緊，即可實現(xiàn)塑料光纖和塑料光纖的 連接。V型槽結(jié)構(gòu)的方式可以達到快速、簡便地制作塑料光纖固定連接的目的，同時由于塑 料光纖的直徑較大(lmm),連接損耗也不會大。
權(quán)利要求1、一種塑料光纖通信系統(tǒng)，包括光發(fā)送器，光接收器，連接器，其特征是接收TTL電信號并將電信號轉(zhuǎn)變成光信號發(fā)送出去的的光發(fā)送器通過塑料光纖活動連接器與塑料光纖連接，塑料光纖和塑料光纖之間通過塑料光纖固定連接器連接，接收光信號并將光信號轉(zhuǎn)變成TTL電信號發(fā)送出去的光接收器通過塑料光纖活動連接器與塑料光纖連接，光發(fā)送器設(shè)置與TTL電信號連接的FSK調(diào)制電路、一端與FSK調(diào)制電路連接另一端與塑料光纖活動連接器連接的發(fā)光二極管，光接收器設(shè)置與塑料光纖活動連接器連接的光探測器、以及與光探測器連接的FSK解調(diào)電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖通信系統(tǒng)，其特征是光發(fā)送器設(shè)置著與光發(fā)送器連 成一體的接頭，接頭內(nèi)固定著塑料光纖固定連接器件， 一段正對著發(fā)光二極管的塑料光纖固 定在塑料光纖固定連接器件中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖通信系統(tǒng)，其特征是光接收器設(shè)置著與光接收器連 成一體的接頭，接頭內(nèi)固定著塑料光纖固定連接器件， 一段正對著光探測器的塑料光纖固定 在塑料光纖固定連接器件中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的塑料光纖通信系統(tǒng)，其特征是接頭有一段外螺紋。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖通信系統(tǒng)，其特征是活動連接器有一個與光發(fā)送器或光接收器的接頭螺紋相匹配的套接螺帽，活動連接器外殼內(nèi)中心線位置有一段由v型塑料光纖固定器件固定的內(nèi)置塑料光纖，與內(nèi)置塑料光纖正對著的且與整個殼體為一體的半圓的 金屬延伸器件外是金屬固定套管，熱縮套管位于金屬固定套管之外。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖通信系統(tǒng)，其特征是塑料光纖固定連接器的V型槽體有比塑料光纖的直徑略大的塑料光纖槽，v型槽體的上部設(shè)置向下掛鉤和向上掛鉤。
專利摘要本實用新型的塑料光纖通信系統(tǒng)，包括光發(fā)送器，光接收器，塑料光纖連接器，光發(fā)送器通過塑料光纖活動連接器與塑料光纖連接，塑料光纖和塑料光纖之間通過塑料光纖固定連接器連接，光接收器通過塑料光纖活動連接器與塑料光纖連接，光發(fā)送器設(shè)置與TTL電信號連接的FSK調(diào)制電路、與FSK調(diào)制電路連接發(fā)光二極管，光接收器設(shè)置與塑料光纖活動連接器連接的光探測器、以及與光探測器連接的FSK解調(diào)電路。由于采用了上述方案，可以有效提高發(fā)送和接收的靈敏度，可以實現(xiàn)接收端光接收靈敏度小于-40dBm，解決了目前市面上現(xiàn)有方案直流光信號收發(fā)時光輸出功率小于-20dBm，光接收器的靈敏度弱，通信距離短的缺陷。
文檔編號G02B6/42GK201311505SQ200920140469
公開日2009年9月16日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者周曉偉, 李立漢, 秦志斌, 肖丹誼, 奎 趙 申請人:桂林信通科技有限公司