[發明專利]單芯光傳輸智能通信模塊及其應用方法

有效

• 申請號: 201210558772.8
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103036619B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 郝為民;郭炳慶;蔡青有;胡國祥;何軍燾;戴強;稻垣優人;鈴木貴幸
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;南京光露電子有限公司;浜松光子學株式會社
• 主分類號: H04B10/43
• 分類號: H04B10/43
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及光纖通信技術領域，既涉及光收發器件、又涉及光通信模塊、還涉及到光通信模塊的應用方案，尤其涉及單芯塑料光纖光收發器件和單芯塑料光纖光傳輸智能通信模塊及其具體的應用方案。

背景技術

光纖通信以其通信容量大、中繼距離遠、抗電磁干擾能力強等突出優點，正受到人們的極大重視。而實現光收發、光電轉換的光收發器件是實現光纖通信的最基礎器件。該器件既要實現光信號的接收與發送，即要有合適的輸出光功率、有良好的消光比、有良好的調制特性，這些是對光收發器件光發送功能的基本要求，還要求有極低誤碼率、較高接收靈敏度，這些是對光收發器件光接收功能的基本要求。通常使用的光收發器件為雙芯光收發器，兩端光收發器之間連接兩根光纖，一根光纖只傳輸一個方向的光信號，這樣要實現全雙工通信必須需要兩根光纖。在許多對光通信的數據量和傳輸速率要求相對比較低的應用場合，考慮采用單根光纖實現光通信成為需要進行應用型研究的課題。

同時，光收發器件作為光通信設備中最為基礎的器部，它主要實現光信號與電信號之間的轉換、電信號前置處理，它應用到光通信技術領域，還需要為之配置相應的外圍功能電路，以形成具有實用功能的光通信模塊。現階段，能實現光纖通信的模塊不在少數，但未見有報道出現過采用一根單芯塑料光纖傳輸光信號實現光通信的模塊，更未見將以單芯光收發器件為基礎器件，結合微計算機技術，形成模塊之間僅需單芯塑料光纖傳輸光信號的、功能擴展的、智能化的單芯光傳輸通信模塊。

信息化技術的飛速發展，使多終端設備的實時管理控制成為可能，如，對生產作業場所若干設備的管理監控、對在一定地域內監測儀表信息的采集、對居民小區電能表、水表、燃氣表數據實時抄收等等。現實中的多終端設備通常要組成特定的系統架構，由統一的管理平臺進行實時監測和控制，為此，這些多終端設備與數據采集裝置或管理平臺之間需要建立數據鏈路，目前通常采用的數據鏈路形式有，無線模式（ZigB）、有線模式（485總線和電力線載波），在當今用電環境和空間電磁波環境情況下，這些數據傳輸模式都面臨復雜的電磁干擾，直接影響到數據傳輸的可靠性和數據的準確性。此外，在終端設備數量較大的情況下，如何快速準確定位故障終端也成為了一個突出的問題。無線模式通常采用的樹狀結構，每個終端直接與上一級數據節點通信聯系，各終端彼此之間不構成聯系，這樣，當無線通信受到長時間干擾或某終端無線通信模塊發生故障，就很難快速定位該故障終端。而485總線數據鏈路模式，每個終端與總線之間都需要有連線，由于485連線和總線中傳輸的仍然是電信號，故仍會受到電磁干擾，影響到數據實時傳輸，另外，485總線模式同樣無法在眾多終端中快速確定故障終端。如何將單芯光傳輸智能通信模塊具體地應用到上述多終端設備的實時管理系統中，充分發揮光通信技術自身的特長，有效的、可靠的、節約的實現實時管理的各項功能，這成為當前光通信技術所面臨的實際課題。

發明內容

本發明第一個發明目的是提供一種新型的單芯光收發器件，使該器件能在一根光纖的條件下實現全雙工通信或半雙工通信，從而有效提高光纖的利用率，降低通信線路成本。

本發明第二個發明目的是以新型的單芯光收發器件為光收發器件，配以微處理單元，形成一種單芯光傳輸智能通信模塊，從而有效拓展該模塊的應用領域。

本發明第三個發明目的是給出單芯光傳輸智能通信模塊的具體應用，并針對不同的應用系統設計出具體的單芯光傳輸智能通信模塊，有效解決原應用系統存在的技術難題，提升應用系統的可靠性、可操控性以及智能化程度。

為實現上述第一個目的，本發明的技術方案是，此種單芯光收發器構成包括有基座、發光元件、受光元件、透鏡，發光元件和受光元件同軸設置并固定于基座之上，其特征在于：所述光收發器中發光元件所發送光信號的譜段與受光元件所接收光信號的譜段不相同，單芯光纖一端所連接光收發器的發光元件所發送光信號的譜段與該單芯光纖另一端所連接光收發器受光元件所接收光信號的譜段相同，即單芯光纖兩端所連接的光收發器要匹配，兩種譜段光信號經單芯光纖同時且相對地從一端光收發器傳輸到達另一端光收發器，實現點對點的全雙工光通信。