[發(fā)明專利]收發(fā)一體高速信號光傳輸裝置和信號光傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011206121.3
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112543061B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳振剛;天國周;魏常
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽光纖光纜傳輸技術(shù)研究所（中國電子科技集團公司第八研究所）
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 解政文

本發(fā)明涉及一種收發(fā)一體高速信號光傳輸裝置，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有信號接收電路和信號發(fā)射電路，信號接收電路包括：探測器、信號耦合電路、限幅放大器、信號耦合電路；探測器接收光信號，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號依次傳輸給信號耦合電路、限幅放大器、信號耦合電路，輸出電信號，信號發(fā)射電路包括：信號耦合電路、激光調(diào)制與驅(qū)動電路、光功率控制電路、消光比控制電路、信號耦合電路和激光器。本發(fā)明收發(fā)一體高速信號光傳輸裝置，純硬件設(shè)置，電路中不包含微控制器電路，光功率、消光比的穩(wěn)定控制和溫度補償采用電阻搭配方式實現(xiàn)，抗電磁干擾能力強，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，便于多路信號并行使用，環(huán)境適應(yīng)性強。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通訊系統(tǒng)，具體的說，是涉及一種收發(fā)一體高速信號光傳輸裝置和信號光傳輸方法。

背景技術(shù)

隨著我國5G通訊的不斷發(fā)展，其所需處理和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也越來越大，信號路數(shù)也越來越多，雖然通過提升信號的傳輸速率可以一定程度的緩解壓力，但傳輸速率的提升帶來了串擾等問題，同時信號路數(shù)的增加也增加了系統(tǒng)的重量，這是重要通訊系統(tǒng)所不能接受的，而光傳輸?shù)膬?yōu)點是速率快、抗干擾、重量輕等，因此武器系統(tǒng)的信號傳輸方式也逐漸由電向光轉(zhuǎn)換。

通用光模塊主要由發(fā)射部分、接收部分及微控制器管理單元三部分組成，如圖2所示。其電路原理方面包括信號耦合、激光調(diào)制與驅(qū)動器、限幅放大器、微控制器幾大功能部分。

信號耦合電路實現(xiàn)信號的耦合連通；激光調(diào)制與驅(qū)動器電路為激光器提供必要的產(chǎn)生光載波所需的驅(qū)動電流和調(diào)制電流，并將待發(fā)送電信號調(diào)制在光載波上發(fā)射出去；限幅放大器作用是將探測器接收轉(zhuǎn)換的弱信號，經(jīng)放大后輸出用戶電路板。

激光器的工作電流由兩部分組成，即受發(fā)送電信號調(diào)制的調(diào)制電流和由偏置電路提供的偏置電流，調(diào)制電流確保激光器輸出光信號具備合適的消光比，偏置電流確保激光器輸出合適的光功率。由于激光器的發(fā)光效率受溫度的影響較大，因此必須對模塊實時工作溫度進行檢測，根據(jù)檢測的溫度情況對激光器的調(diào)制電流、偏置電流進行補償，以維持消光比和光功率的穩(wěn)定。

微控制器電路利用其內(nèi)置的溫度傳感器對模塊實時工作溫度進行檢測，根據(jù)預先設(shè)定的調(diào)節(jié)系數(shù)，管理激光調(diào)制與驅(qū)動器，實時調(diào)整調(diào)制電流和偏置電流，實現(xiàn)補償。

通用光模塊存在以下幾個缺點：

(1)電路中除包含耦合電路、激光調(diào)制與驅(qū)動電路、限幅放大電路外，還包含微控制器電路，因此，原理電路無法實現(xiàn)小型化的設(shè)計目的；

(2)微控制器電路同時管理著激光調(diào)制與驅(qū)動電路與限幅放大電路其電路，因此，收發(fā)通道不能在電氣上相互獨立，無法避免收發(fā)通道間的相互串擾；

(3)光、電接口均采用插拔式方式，光模塊處于開放式狀態(tài)，不能用于艦載等應(yīng)用環(huán)境，同時插拔式接口在振動等力學環(huán)境下影響信號連接可靠性，因此其耐受環(huán)境性能差。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通用光模塊的方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅使產(chǎn)品體積大，而且結(jié)構(gòu)復雜，難以實現(xiàn)收發(fā)一體全金屬密封的技術(shù)目的。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種不包含微控制器電路，收發(fā)通道在電氣上相互獨立，確保收發(fā)通道相互隔離，避免收發(fā)通道間的相互串擾，提升產(chǎn)品性能的收發(fā)一體高速信號光傳輸裝置。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種收發(fā)一體高速信號光傳輸裝置，

包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有信號接收電路和信號發(fā)射電路，信號接收電路包括：探測器、信號耦合電路、限幅放大器、信號耦合電路；探測器接收光信號，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號依次傳輸給信號耦合電路、限幅放大器、信號耦合電路，輸出電信號，

信號發(fā)射電路包括：信號耦合電路、激光調(diào)制與驅(qū)動電路、光功率控制電路、消光比控制電路、信號耦合電路和激光器；