專利名稱：塑料光纖通信系統的制作方法
技術領域：
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本實用新型涉及光纖通信系統，具體是塑料光纖的通信系統。
技術背景
現有利用塑料光纖進行設計的廠家在國內為數不多，在這些有限的廠家中基本上都是利 用塑料光纖作為通信信道，設計具體的設備，比如光交換機，光網卡等等。沒有正式生產成 系列的用于塑料光纖的元器件的廠家。國外的一些著名公司，如英飛凌、安捷倫、東芝等， 推出了一些塑料光纖收發器系列產品，并在一些行業得到使用。
但是由于現有的方案使用的光發送器是直流(或突發性)光發送器，光接收器相應的也是 直流光接收器，光輸出功率小于于-20dBm，這樣整個系統的靈敏度通常不夠理想，從而使得 通信距離比較有限，通常小于100m。 實用新型內容-
本實用新型的目的就是為在推動塑料光纖通信大規模應用提供一整套較為完整的系列元 器件組成的系統——塑料光纖通信系統。解決接收靈敏度和通信距離短的技術缺陷，為進一 步將塑料光纖通信應用于各種工業設備提供一整套完整的技術支撐，也為將來制定塑料光纖 通信標準、使用塑料光纖連接全面代替電纜連接打下良好基礎。
塑料光纖通信系統，包括塑料光纖通信光發送器，塑料光纖通信光接收器，塑料光纖連 接器，本實用新型將接收TTL電信號并將電信號轉變成光信號發送出去的的光發送器通過塑 料光纖活動連接器與塑料光纖連接，塑料光纖和塑料光纖之間通過塑料光纖固定連接器連接， 接收光信號并將光信號轉變成TTL電信號發送出去的光接收器通過塑料光纖活動連接器與塑 料光纖連接，光發送器設置與TTL電信號連接的FSK調制電路、 一端與FSK調制電路連接 另一端與塑料光纖活動連接器連接的發光二極管，光接收器設置與塑料光纖活動連接器連接 的光探測器、以及與光探測器連接的FSK解調電路。
本實用新型的塑料光纖通信系統，采用FSK調制后驅動LED，再配合接收端也采用FSK 調制、解調的方案，可以有效提高發送和接收的靈敏度，可以實現接收端光接收靈敏度小于 -40dBm (10E-9誤碼率)，比目前市面上現有方案靈敏度大大提高，可有效延長通信距離，通 信距離可達100m。從而解決了目前市面上現有方案直流(或突發性)光信號收發時光輸出功 率小于于-20dBm，光接收器的靈敏度弱，通信距離短的缺陷。
為了確保塑料光纖與塑料光纖通信光發送器的可靠連接，減少信號損耗，本實用新型將 光發送器設置著與光發送器連成一體的接頭，接頭內固定著塑料光纖固定連接器件， 一段正 對著發光二極管的塑料光纖固定在塑料光纖固定連接器件中。
為了確保塑料光纖與塑料光纖通信光接收器的可靠連接，減少信號損耗，本實用新型將 光接收器設置著與光接收器連成一體的接頭，接頭內固定著塑料光纖固定連接器件， 一段正 對著光探測器的塑料光纖固定在塑料光纖固定連接器件中。
新型的塑料光纖通信系統中，光發送器或光接收器的接頭有一段外螺紋。活動連接器有 一個與光發送器或光接收器的接頭螺紋相匹配的套接螺帽，活動連接器外殼內中心線位置有 一段由V型塑料光纖固定器件固定的內置塑料光纖，與內置塑料光纖正對著的且與整個殼體 為一體的半圓的金屬延伸器件外是金屬固定套管，熱縮套管位于金屬固定套管之外。
本實用新型塑料光纖固定連接器的V型槽體有比塑料光纖的直徑略大的塑料光纖槽，V 型槽體的上部設置向下掛鉤和向上掛鉤。
所述的塑料光纖通信光收發器中光發送器是由一個FSK調制電路、 一個激光二極管(LED)、 一個與光發送器聯成一體的接頭構成。激光二極管(LED)是XK-650激光二極管， 由門電路直接驅動激光二極管(LED),激光二極管(LED)輸出的光信號直接耦合進入，進 入接頭中的塑料光纖中，再耦合進入活動連接器的內置塑料光纖中。光接收器是由一個Si-PIN 探測器、 一個FSK解調電路、 一個與光接收器聯成一體的接頭構成。由塑料光纖送來的光信 號直接耦合進入活動連接器的內置塑料光纖中，再耦合進入接頭中的塑料光纖中，最后耦合 進入光探測器，經FSK解調后以TTL電平方式送出。
所述塑料光纖固定連接器用于塑料光纖和塑料光纖的連接。塑料光纖固定連接器的結構 是V型槽結構，將要連接的兩段塑料光纖的切面切平后，在塑料光纖槽內對齊切口，后用夾 線鉗夾緊，上下掛鉤就可閉合，即可實現塑料光纖和塑料光纖的連接。V型槽結構的方式可 以達到快速、簡便地制作塑料光纖固定連接的目的，同時由于塑料光纖的直徑較大(lmm)， 連接損耗也不會大。
所述塑料光纖活動連接器用于塑料光纖與光發送器或光接收器的連接。光發送器或光接 收器的接頭的一段外螺紋與活動連接器的套接螺帽相匹配，通過旋緊套接螺帽，就可以將活 動連接器連接在光發送器或光接收器的接頭上。活動連接器外殼內中心位置的一段由V型塑 料光纖固定器件固定的內置塑料光纖就實現了與光發送器或光接收器的接頭內的塑料光纖相 耦合。與內置塑料光纖正對著的且與整個殼體為一體的半圓的金屬延伸器件內可以伸入外部 的塑料光纖，使外部塑料光纖與內置塑料光纖相耦合，在外接的塑料光纖與內置光纖對接好 后，用夾線鉗夾緊金屬延伸器件外的金屬固定套管，即可固定好外接塑料光纖。然后在連接 處套好熱縮套管防止磨損。 本實用新型的優點是
能充分利用塑料光纖通信的優點(a、電磁兼容性很好。b、無串擾。使用光纜來傳輸信 號，各路信號之間不會產生串擾。c、抗雷擊能力強。d、同樣長度的光纜重量遠低于電纜重 量)，為大規模取代電纜連接創造條件；
接收端具有較高的靈敏度，可有效延長通信距離。
圖1為本實用新型的塑料光纖通信系統的一種形式； 圖2為光發送器的一種形式； 圖3為光接收器的一種形式； 圖4是一種活動連接器； 圖5是一種固定連接器。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的實施過程作進一步的詳細描述。
在圖1中，描述了整個塑料光纖光收發器的系統組成。塑料光纖通信系統的基本組成為
光發送器l、光接收器2、塑料光纖及一些固定連接器5。光發送器l內設置與TTL電信號連 接的FSK調制電路3、 一端與FSK調制電路3連接另一端與塑料光纖活動連接器連接的發光 二極管4，光接收器2設置與塑料光纖活動連接器連接的光探測器6、以及與光探測器6連接光發送器1將電信號(如TTL電平的信號)轉化為光信號，光信號被耦合到塑料光纖中， 通過塑料光纖傳輸到光接收器2，光接收器2將光信號還原為電信號(如TTL電平的信號)。 光發送器的結構如圖2所示。
引入TTL電信號的外部引腳8連接在電路板10的FSK調制模塊11上，在電路板10中， FSK調制模塊11與LED驅動模塊12電連接，激光二極管13焊接在電路板上，并與LED驅動 模塊12電連接。塑料光纖固定器件15被固定在接頭16內，塑料光纖固定件15固定著一段 塑料光纖14，塑料光纖14正對著激光二極管13。在本發送器內電路板塑料固定件17被卡在 不銹鋼外殼18中，接頭16與不銹鋼外殼18制成一體。器件固定腳9與整個器件外殼18為 一體。接頭16有一段外螺紋。
其中FSK調制模塊使用74HC4066進行FSK調制；LED驅動模塊使用74ATC00驅動發光管 XK-650激光二極管。
在發送器端，外部輸入的TTL電平信號送到FSK調制模塊11進行調頻，把TTL電平信號 轉換成更適合塑料光纖傳輸的載波信號。FSK調制模塊11輸出的載波信號送到LED驅動模塊 12驅動激光二極管13發光。
本實用新型的接收器如圖3所示。
接收器部分主要包括光探測模塊27，放大電路模塊22，限幅模塊23, FSK解調模塊24， 濾波器模塊25 ，判決電路模塊26。光探測模塊27與塑料光纖28正對著，光探測模塊27順 序連接著放大電路模塊22,限幅模塊23， FSK解調模塊24，濾波器模塊25和判決電路模塊 26。它們均被設置在電路板21上，并相對固定。外部引腳19輸出TTL電信號，外部引腳19 連接在電路板21的判決電路模塊26上。
其余的器件固定腳20、電路板21、塑料光纖28、塑料光纖固定器件29、接頭30、電路 板塑料固定件31、不銹鋼外殼32的結構、連接與位置以及功能，均與圖2所示的光發送器 中的相同。但在這里，是將外部塑料光纖傳來的光信號耦合到光探測模塊27。
在接收器端，光探測器27探測到光信號并產生感應電流，后經放大模塊22兩級放大， 由限幅模塊23限幅，輸入到FSK解調模塊24由觸發器進行解調。解調出的信號仍含有高頻 干擾，經濾波器模塊25進行濾波后，再由判決模塊26進行判決，即可還原成輸入的TTL信 號。
本實用新型的活動連接器見圖4。
所述塑料光纖活動連接器用于塑料光纖與光發送器或光接收器的連接。套接螺帽33位于 頭部，其大小尺寸規格與光發送器或光接收器的接頭的一段外螺紋相匹配，活動連接器外殼 34內中心線位置是一段內置塑料光纖35，由V型塑料光纖固定器件40固定以便于與光發送 器或光接收器的接頭內的塑料光纖相耦合。與內置塑料光纖35正對著的且與整個殼體為一體 的半圓的金屬延伸器件37內可以伸入外部的塑料光纖36，使外部塑料光纖36與內置塑料光 纖35相耦合，在外接的塑料光纖36與內置光纖35對接好后，在金屬延伸器件37外套上金 屬固定套管38，用夾線鉗夾緊金屬延伸器件37外的金屬固定套管38，即可固定好外接塑料光纖36。然后在連接處套好熱縮套管39防止磨損。
將本活動連接器的頭部，即有套接螺帽的這一端與光發送器或者光接收器的接頭對正， 然后通過旋緊套接螺帽，就可以將活動連接器連接在光發送器或光接收器的接頭上，這時活 動連接器中的內置光纖(圖4的35)就正對著光發送器或光接收器的接頭中的固定塑料光纖 (圖2中的14和圖3中的28)實現光纖耦合。
本實用新型的固定連接器見圖5。
本實用新型塑料光纖固定連接器的V型槽體41有比塑料光纖的直徑略大的塑料光纖槽 42， V型槽體1的上部設置向下掛鉤43和向上掛鉤44。
塑料光纖固定連接器用于塑料光纖和塑料光纖的連接。塑料光纖固定連接器的結構是V型槽 結構，將要連接的兩段塑料光纖的切面切平后，在塑料光纖槽42內對齊切口，后用夾線鉗夾 緊，向下掛鉤43和向上掛鉤44就可閉合并在掛鉤處鉤緊，即可實現塑料光纖和塑料光纖的 連接。V型槽結構的方式可以達到快速、簡便地制作塑料光纖固定連接的目的，同時由于塑 料光纖的直徑較大(lmm),連接損耗也不會大。
權利要求1、一種塑料光纖通信系統，包括光發送器，光接收器，連接器，其特征是接收TTL電信號并將電信號轉變成光信號發送出去的的光發送器通過塑料光纖活動連接器與塑料光纖連接，塑料光纖和塑料光纖之間通過塑料光纖固定連接器連接，接收光信號并將光信號轉變成TTL電信號發送出去的光接收器通過塑料光纖活動連接器與塑料光纖連接，光發送器設置與TTL電信號連接的FSK調制電路、一端與FSK調制電路連接另一端與塑料光纖活動連接器連接的發光二極管，光接收器設置與塑料光纖活動連接器連接的光探測器、以及與光探測器連接的FSK解調電路。
2、 根據權利要求1所述的塑料光纖通信系統，其特征是光發送器設置著與光發送器連 成一體的接頭，接頭內固定著塑料光纖固定連接器件， 一段正對著發光二極管的塑料光纖固 定在塑料光纖固定連接器件中。
3、 根據權利要求1所述的塑料光纖通信系統，其特征是光接收器設置著與光接收器連 成一體的接頭，接頭內固定著塑料光纖固定連接器件， 一段正對著光探測器的塑料光纖固定 在塑料光纖固定連接器件中。
4、 根據權利要求l、 2或3所述的塑料光纖通信系統，其特征是接頭有一段外螺紋。
5、 根據權利要求1所述的塑料光纖通信系統，其特征是活動連接器有一個與光發送器或光接收器的接頭螺紋相匹配的套接螺帽，活動連接器外殼內中心線位置有一段由v型塑料光纖固定器件固定的內置塑料光纖，與內置塑料光纖正對著的且與整個殼體為一體的半圓的 金屬延伸器件外是金屬固定套管，熱縮套管位于金屬固定套管之外。
6、 根據權利要求1所述的塑料光纖通信系統，其特征是塑料光纖固定連接器的V型槽體有比塑料光纖的直徑略大的塑料光纖槽，v型槽體的上部設置向下掛鉤和向上掛鉤。
專利摘要本實用新型的塑料光纖通信系統，包括光發送器，光接收器，塑料光纖連接器，光發送器通過塑料光纖活動連接器與塑料光纖連接，塑料光纖和塑料光纖之間通過塑料光纖固定連接器連接，光接收器通過塑料光纖活動連接器與塑料光纖連接，光發送器設置與TTL電信號連接的FSK調制電路、與FSK調制電路連接發光二極管，光接收器設置與塑料光纖活動連接器連接的光探測器、以及與光探測器連接的FSK解調電路。由于采用了上述方案，可以有效提高發送和接收的靈敏度，可以實現接收端光接收靈敏度小于-40dBm，解決了目前市面上現有方案直流光信號收發時光輸出功率小于-20dBm，光接收器的靈敏度弱，通信距離短的缺陷。
文檔編號G02B6/42GK201311505SQ200920140469
公開日2009年9月16日 申請日期2009年1月22日 優先權日2009年1月22日
發明者周曉偉, 李立漢, 秦志斌, 肖丹誼, 奎 趙 申請人:桂林信通科技有限公司