[發明專利]一種多模光纖信號扇出機制

有效

• 申請號: 201710979468.3
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107632357B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 朱鵬;金大鵬;張玉亮;康明濤;吳煊;何泳成;郭鳳琴;王林;李剛;高文春
• 申請（專利權）人: 東莞中子科學中心
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多模光纖信號扇出設備，包括機箱、電源和功能電路板，其特征在于：所述的機箱為上下層結構，上層結構安裝有帶變壓器的開關電源；下層結構安裝有功能電路板；所述的功能電路板包括一個母板和五個子板；

母板上設置有兩個線性電源，母板由一個100MHz晶振、五個FMC母座、有40路I/O接口、一個CPLD芯片和外圍電路組成，其中40路的I/O接口通過74CB3T3245的雙端口連接到五個FMC對應的引腳，通過跳線設置FMC接口的輸入/輸出模式，可同時實現40路I/O口信號的接收/發送；

子板由一個高腳FMC公座、8路不同功能的I/O接口、一個CPLD芯片和外圍電路組成，其中8路I/O接口通過74CB3T3245的雙端口連接到FMC公座；子板上設置有LED燈，高腳FMC公座，有兩排引腳，每排32路，其中將每排兩端的8路引腳分別設置為不同電壓的電源信號，每排剩下位于FMC中間位置16路引腳，每隔一個引腳設置一路數字信號，其余的8路引腳設置為接地信號，每兩路數字信號引腳中間的引腳設置一個接地信號；

母板上的五個FMC母座分別與五個子板上的高腳FMC公座連接實現它們之間的信號交互和電源供給，通過設置子/母板上的跳線，可轉換接口子板的輸入/輸出功能實現多路多模光纖信號傳輸、扇出和轉換。

2.根據權利要求1所述的一種多模光纖信號扇出設備，其特征在于：所述的機箱采用標準2U機箱，采用薄鋁板平均隔離分成上下兩層，每層各占1U空間。

3.根據權利要求1所述的一種多模光纖信號扇出設備，其特征在于：所述的開關電源高度為0.8U。

4.根據權利要求1所述的一種多模光纖信號扇出設備，其特征在于：所述的開關電源能將交流220V交流電源轉成12V直流電源。

5.根據權利要求1或4所述的一種多模光纖信號扇出設備，其特征在于：開關電源與母板上的兩個線性電源連接，其中一個線性電源將12V電源轉為3.3V電源供CPLD芯片使用，另外一個線性電源將12V電源轉為5V電源供接口芯片使用。

6.根據權利要求1所述的一種多模光纖信號扇出設備，其特征在于：所述的LED燈有兩排共8路，分別與子板上各路I/O接口連接，實時顯示各接口的輸入/輸出狀態。

7.根據權利要求1所述的一種多模光纖信號扇出機制，其特征在于：所述子板上FMC公座兩端的電源信號分別為3.3V和5V電源信號。

8.根據權利要求1所述的一種多模光纖信號扇出機制，其特征在于：母板上的CPLD芯片設置有串口功能，可以將每個子板經過FMC傳輸的信號在上位機顯示出來。

9.一種多模光纖信號扇出方法，其特征在于：所述的信號扇出方法主要包括以下內容：

系統定義分級：將系統分為中央級系統和終端級系統，中央級系統負責四種光纖信號的收集和中央級地扇出；終端級系統負責設備終端一級地4種光纖信號的匯總和扇出，并進行接口轉換，以方便設備直接使用；將中央級系統內部分為兩個子級，分別設計為中央收集級和中央扇出級；中央收集級負責四種光纖信號的收集，并一級扇出；中央扇出級負責四種光纖信號的二級扇出；終端級系統內部也分為兩個子級，分別設計為終端收集級和終端轉換級；終端收集級負責中央級扇出信號經過光纜傳輸后到達設備終端的四種光纖信號的收集，并三級扇出；終端轉換級負責4種信號的光電轉換，并扇出多路，直接提供設備使用；

中央收集級實現信號一級扇出：系統集成安裝在2U機箱里的母板上，使用光纖跳線將其中1個FMC接口I/O組設置為輸入模式，并在接口處安裝1個光纖輸入接口子板；使用光纖跳線設置其他4個FMC接口I/O組為輸出模式，并在4個接口處分別對應安裝光纖輸出接口子板；并設置各接口子板上的LED排燈，對應各I/O接口，實時顯示接口狀態；分別設置四套與中央收集級設置相同的母板和接口子板，接入接口子板，通過輸入模式的FMC接口I/O組實時接收上述四種光纖信號，然后4個輸出模式的FMC接口I/O組分別將信號扇出給4個輸出接口子板，這樣，每種信號通過中央收集級的一級扇出功能分別扇出8路信號；

中央扇出級實現信號二級扇出：取一路中央收集級的一級扇出信號，接入到其中第二套中央扇出級的輸入子板，根據跳線設置4個接口子板分別扇出同一個信號，將一級扇出的信號進行二級扇出；這樣，每種信號通過中央扇出級的二級扇出功能分別扇出16路信號；

終端收集級實現信號三級扇出：取一路中央扇出級的二級扇出信號，接入到其中第三套終端收集級的輸入子板，根據跳線設置4個接口子板分別扇出同一個信號，將二級扇出的信號進行三級扇出；這樣，每種信號通過終端收集級的三級扇出功能分別扇出24路信號；

終端轉換級實現信號四級扇出并光電轉化：取一路終端收集級的三級扇出信號，接入到第四套終端轉換級的輸入子板，根據跳線設置4個接口子板分別扇出同一個信號，將三級扇出的信號進行四級扇出；這樣，每種信號通過終端轉換級的四級扇出功能分別扇出32路信號；然后采用跳線方式，連接光纜，將信號傳輸至各分布式設備終端。