一種低速光電轉換模塊制造技術

本發明專利技術公開了一種低速光電轉換模塊，包括高速光電轉換模塊、電接口、信號轉換器、編碼器、解碼器、振蕩器和光接口。所述電接口與信號轉換器相連，所述信號轉換器與編碼器、解碼器相連，所述編碼器、解碼器與高速光電轉換模塊相連，所述高速光電轉換模塊與光接口相連，所述振蕩器與編碼器相連，所述電接口的接口信號為差分信號。本發明專利技術利用編碼器和解碼器，將原本較低速率的信號串化提升為可與主流高速光電轉換模塊的傳輸帶寬匹配的高速信號，并借助高速模塊實現光電轉換和傳輸。本發明專利技術實現簡易、功能強大、抗干擾性強、適用范圍廣，物料渠道容易解決，可進行低成本，低研發投入的研制和生產。

【技術實現步驟摘要】
一種低速光電轉換模塊
本專利技術涉及光電轉換模塊，特別是一種能夠兼容DC直流信號的低工作頻率光電轉換模塊。
技術介紹
目前，公知的光電轉換模塊的主流速率都是從155Mbps開始向625Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps等速率不斷提升，目前單通道速率可達幾十G。但在工業網絡傳輸應用中，常常遇到需要將低速率信號通過光路進行遠程傳輸的場合。在這種情況下，高速率的光模塊本身有工作頻率下限，無法兼顧低速率工作頻段。在組成光電轉換模塊的核心元件中，市場中主流的驅動器、放大器、接收器等也存在工作頻率下限無法兼顧低速率工作頻段的問題。這給直流開關信號、低速率通信信號如RS422、RS485等的遠程傳輸應用帶來了限制。特別是多輸入通道的低速光電轉換模塊，更是鮮有報道。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是：在現有主流高速率光電轉換模塊技術方案的基礎上，提出一種可以兼容DC直流信號的多輸入端口低速率光電轉換模塊。本專利技術采用的技術方案如下：一種低速光電轉換模塊，其特點是該模塊由高速光電轉換模塊、電接口、信號轉換器、編碼器、解碼器、振蕩器和光接口組成。其中，編碼器、解碼器與電接口通過信號轉換器相連，編碼器、解碼器與高速光電轉換模塊相連，高速光電轉換模塊與光接口相連。振蕩器與編解碼器相連。所述電接口數量至少為2，可達24；接口信號可為單端信號，也可為差分信號；所述光接口，可為1個雙纖雙向連接器，也可為1個單纖雙向連接器。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本專利技術的有益效果是：本專利技術利用編碼器和解碼器，將原本較低速率的信號串化提升為可與主流高速光電轉換模塊的傳輸帶寬匹配的高速信號，并借助高速模塊實現光電轉換和傳輸。此種低速光電轉換模塊，充分利用了市場現有的產品資源，僅使用少量外圍硬件就實現了多端口低速信號的光電傳輸。其技術實現簡易、功能強大、抗干擾性強、適用范圍廣，物料渠道容易解決，可進行低成本，低研發投入的研制和生產。附圖說明圖1是本專利技術的原理框圖。圖2是本專利技術的帶接口信號轉換的原理框圖。圖3是本專利技術的一個具體實施例的原理框圖。圖4是本專利技術的帶接口信號轉換的一個具體實施例原理框圖。圖5是本專利技術中使用到的高速光電轉換模塊的原理框圖。圖6是本專利技術中使用到的高速光電轉換模塊的一個具體實施例原理框圖。具體實施方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以任何方式組合。本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子。如圖1，一種低速光電轉換模塊，其特征是包括高速光電轉換模塊、電接口、編碼器、解碼器、振蕩器和光接口。其中，電接口和編碼器、解碼器分別相連；編碼器、解碼器與高速光電轉換模塊連接；高速光電轉換模塊與光接口連接；振蕩器與編碼器相連。電接口將外部輸入的多路并行低頻信號傳輸到編碼器；編碼器將并行電接口低頻信號串化成1路高速差分信號；編碼器輸出的高速差分信號驅動高速光電轉換模塊的發射部分，使高速光模塊產生光發射信號；光發射信號經光接口輸出。來自光接口的光接收信號，經高速光電轉換模塊的接收部分轉化為高速差分串行信號；此信號提供給解碼器進行解碼，轉化為多通道的并行低速信號；這些并行信號最終通過電接口輸出。振蕩器為編碼器提供工作時鐘。當電接口信號不能與編碼器、解碼器輸入接口電平匹配時，需增加接口信號轉換器，如圖2。所述電接口，典型的為直插式排針，也可以為彎曲型表貼排針，其內部焊接在模塊PCB板上。所述信號轉換器，主要指總線收發器，用于將差分信號和單端信號互相轉換，典型的應用是RS422總線?？梢苑譃轵寗悠骱徒邮掌?，也可以集成為單個芯片使用，可為單通道或多通道芯片。所述編碼器，其應具有至少2個以上的并行輸入接口，具有1路串行輸出接口。其串行輸出信號除含有輸入數據信息外，還具有內嵌時鐘信息，以方便對端的接收解碼器進行數據同步。所述解碼器，其應與編碼器配對使用，能夠準確的在串行接收信號中找到同步信息，完成數據的同步接收并轉化為并行的低速數據輸出。進一步的，解碼器可以使用外部振蕩器作為時鐘源，也可以通過提取接收信號的內嵌時鐘供自身使用。所述振蕩器，典型的為有源晶體振蕩器，也可以為由石英晶體諧振器與電容組成的振蕩電路。所述高速光電轉換模塊，為光收發一體模塊，通常由電連接器、控制器、激光驅動器、限幅放大器、激光發射器、光電檢測器和光連接器組成，如圖5，其至少包括1路差分接收電信號和1路光發射通道；以及至少1路差分發射電信號和1路光接收通道；根據傳輸距離，可為多?；騿文?；根據光纖資源，可為雙纖雙向或單纖雙向。高速光電轉換模塊標稱工作速率在155Mbps以上，其工作速率范圍應與編碼器和解碼器的串化數據速率相匹配。所述光接口，通常指LC、SC、ST、FC、DIN、MU等室內光纖連接器。進一步的，所述電接口，并不限于排針式電接口，可以為任何可傳輸多組電信號的電連接器接口。所述信號轉換器，典型的是指TI的4總線驅動器AM26LV31E和4總線接收器AM26LV32E。但并不限于RS422總線收發器，也可以指RS485和RS232等其它串行總線收發器。所述編碼器，典型的是指TI的DS99R103。其具有24路并行輸入接口，工作速率最高達40MHz。串化后可獲得高達960Mbps的串行電信號，可與1.25Gbps的光模塊相匹配。但并不限于此，也可指其它可以完成并行數據轉為串行數據的器件，如FPGA內置的串化解串器。所述解碼器，典型的是指TI的DS99R104。其具有24路并行輸出接口，工作速率最高達40MHz。可將高達960Mbps的串行電信號還原為24路并行輸出信號，并可從中提取時鐘，不需外接振蕩器。但并不限于此，也可指其它可以完成串行數據轉為并行數據的器件，如FPGA內置的串化解串器。所述振蕩器，典型的指武漢海創的有源晶體振蕩器ZA50系列40MHz。但并不限于此，也可指其它完成相同功能的振蕩器元件或電路。所述高速光電轉換模塊，典型的為1X9、SFF、PON、SFP等及其它封裝形式的雙纖雙向或單纖雙向收發一體光模塊核心電路，其傳輸帶寬應與編碼器和解碼器相匹配。本專利技術所述的低速光電轉換模塊只借用了這些成熟高速光電轉換模塊的核心電路板，并不需要使用其外殼。但并不限于此，也可指其它專門設計以完成收發一體光模塊功能的高速電路。所述光接口，主要由本專利技術中所述的高速光電轉換模塊自帶的光接口實現，也可以指圓形或矩形多通道光纖連接器中的1個光接觸件。作為具體實施例時，圖3為低速光電轉換模塊電路示意圖。包括1組電接口，1個串化器DS99R103、1個解串器DS99R104、1個晶體振蕩器ZA5040MHz、1個高速光電轉換模塊SFF核心電路和1組光接口單纖雙向LC接口。該光模塊可提供高達24個單端電平輸入信號和24個單端電平輸出信號；串化器DS99R103與電接口和SFF核心電路輸入端相連；解串器DS99R104與電接口和SFF核心電路輸出端相連；晶體振蕩器ZA50為串化器DS99R103提供工作時鐘。高速光電轉換模塊SFF標稱工作頻率為1.25Gbps。圖4為帶信號轉換器的低速光電轉換模塊電路示意圖。相比圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低速光電轉換模塊，包括高速光電轉換模塊、電接口、編碼器、解碼器、振蕩器和光接口，其特征在于：所述電接口與編碼器、解碼器相連，所述編碼器、解碼器與高速光電轉換模塊相連，所述高速光電轉換模塊與光接口相連，所述振蕩器與編碼器相連，所述電接口的接口信號為單端信號。

【技術特征摘要】
1.一種低速光電轉換模塊，包括高速光電轉換模塊、電接口、編碼器、解碼器、振蕩器和光接口，其特征在于：所述電接口與編碼器、解碼器相連，所述編碼器、解碼器與高速光電轉換模塊相連，所述高速光電轉換模塊與光接口相連，所述振蕩器與編碼器相連，所述電接口的接口信號為單端信號。2.根據權利要求1所述的低速光電轉換模塊，其特征在于：所述低速光電轉換模塊還包括信號轉換器，所述電接口與信號轉換器相連，所述信號轉換器與編碼器、解碼器相連，所述編碼器、解碼器與高速光電轉換模塊相連，所述高速光電轉換模塊與光接口相連，所述振蕩器與編碼器相連，所述電接口的接口信號為差分信號。3.根據權利要求1或2所述的低速光電轉換模塊，其特征在于：所述電接口數量為2～24個，所述光接口為高速光電轉換模塊自帶的光接口或1個雙纖雙向/單纖雙向連接器。4.根據權利要求2所述的低速光電轉換模塊，其特征在于：所述信號轉換...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郝斌魁，張仕嬌，
申請(專利權)人：上海航天科工電器研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31