[發明專利]單芯光收發器

在審

• 申請號: 201310611628.0
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN104683032A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 稻垣優人;鈴木貴幸;胡國祥;郝為民
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社;南京光露電子有限公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40;G02B6/42
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦

技術領域

本發明涉及光傳輸器件，尤其為一種單芯光收發器。

背景技術

在現有的光纖通信用的光收發器中，由于用光纖連接本機的發送側與對方機器的接收側，用光纖連接本機的接收側與對方機的發送側，因此需要多個光纖。因此，從裝置構成的簡單化觀點看，例如在日本特開2003-307656號公報所記載的光收發用模塊中，采用了通過使用分波濾波器來將發光元件的光軸與受光元件的光軸結合于單一纖維的結構。另外，作為光纖側的結構，例如在日本特開平10-200154號公報所記載的光半導體元件中，在同一基板上分別形成發光部和受光部，在基板的中心部配置有發光部，并以圍著發光部的方式環狀地配置有受光部。

發明內容

然而，在上述的專利文獻2那樣的結構中，發送時從發光元件出射的光，由在光纖端面的其一部分進行反射，并且也入射至環狀地配置于發光元件的周圍的受光部。入射至受光部的光與通過光纖傳送的光具有相同的波長，因此在配置于LED的周邊的PD中，由入射的光在PD內部產生電荷，從PD的陰極作為光電流輸出。因此，在發送模式時從PD輸出了信號（圖5），因此成為誤動作的原因。

另外，在發送模式時，來自LED的出射光入射至PD的情況下，在PD內部產生電荷，在切換至接收模式時，存儲的電荷從PD作為光電流漏出，成為誤動作的原因。直到成為該誤動作的原因的被充電的電荷的量消失為止，作為通常的接收模式的動作不能進行，從而產生發送模式和接收模式之間的期間變長的問題。

本發明是為了解決上述問題而作出的，其目的在于提供一種使用了單一的光纖的光通信中能夠充分地確保受光靈敏度的光收發器。

為了解決上述問題，本發明所涉及的單芯光收發器是經由單一光纖而收發光信號的光收發器，具備接收所述光信號的受光元件、在所述受光元件的受光面上與該受光面同軸配置并發送所述光信號的發光元件、以及，在所述發光元件工作時使所述受光元件的工作停止、在所述受光元件工作時使所述發光元件的工作停止的開關，所述受光元件的正負極之間經由放電開關而連接，在所述發光元件工作時，所述放電開關設為導通，在所述受光元件工作時，所述放電開關設為關斷。

在該單芯光收發器中，在受光元件的受光面上與受光面同軸配置發光元件。在該結構中，通過受光元件與發光元件同軸配置，可以與單一光纖結合。再者，具備在發光元件工作時使受光元件的工作停止、在受光元件工作時使發光元件的工作停止的開關，由此能夠抑制發光元件的發光所引起的受光元件的噪音、或者受光元件受光時的漫反射所引起的不良情況。再者，所述受光元件的正負極之間經由放電開關而連接，在所述發光元件工作時，所述放電開關設為導通，在所述受光元件工作時，所述放電開關設為關斷。由此，能夠在發送模式時，對起因于發光元件所產生的光而在受光元件內產生的電荷進行放電。從而抑制了誤動作，并能夠在切換至接收模式時迅速地轉移至通常動作。

此外，也可以替代所述受光元件的正負極之間經由放電開關而連接，在所述發光元件工作時，所述放電開關設為導通，在所述受光元件工作時，所述放電開關設為關斷的結構，而采用如下結構：所述受光元件的負極端經由放電開關而連接至基準電位，在所述發光元件工作時，所述放電開關設為導通，在所述受光元件工作時，所述放電開關設為關斷。通過采用這樣的結構，由此，能夠在發送模式時，對起因于發光元件所產生的光而在受光元件內產生的電荷進行放電。從而抑制了誤動作，并能夠在切換至接收模式時迅速地轉移至通常動作。

在上述單芯光收發器技術方案中，所述單一光纖為塑料光纖。塑料光纖與可視光相匹配，在光通信中，能夠充分地確保受光靈敏度。

根據本發明，通過單芯光收發器中的發光元件和受光元件的同軸設置，使得用單一光纖能夠實現光收發功能；采用適合于“半雙工”工作模式的信號檢測電路，能實現單芯雙向光通信功能。

附圖說明

圖l是使用本發明的一個實施方式所涉及的單芯光收發器而構成的光通信系統的示意圖。

圖2是本發明單芯光收發器的結構剖面示意圖。

圖3是本發明單芯光收發器的平面示意圖。

圖4是本發明單芯光收發器的實現半雙工通信功能的構成要素示意框圖。

圖5是光收發器沒有控制開關情況下的時序圖。

圖6是本發明單芯光收發器的半雙工通信方式的時序圖。

圖7是本發明單芯光收發器的實現半雙工通信功能的一個方式的示意框圖。

圖8是本發明單芯光收發器的實現半雙工通信功能的其他方式的示意框圖。

符號說明