專利名稱：650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，尤其是一種光網(wǎng)絡(luò)的用戶終端設(shè)備，也就是通常俗稱的“最后一公里”用戶終端設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有主干線上的石英光纖網(wǎng)絡(luò)信息在接入用戶終端時(shí)必須經(jīng)光/電、電/光變換，這種換轉(zhuǎn)過程不但影響傳輸速度，而且導(dǎo)致信號(hào)衰減、信息失真，易受外界干擾，還易出現(xiàn)信息被盜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于為終端用戶提供一種信號(hào)傳輸快、穩(wěn)定、安全的650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)。
本發(fā)明主要由將1550nm或1310nm或850nm石英光纖信號(hào)轉(zhuǎn)換成650nm塑料光纖信號(hào)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光交換機(jī)、光網(wǎng)卡組成，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光交換機(jī)、光網(wǎng)卡之間依次通過信息傳輸速率為100Mbps的塑料光纖連接。
本發(fā)明根據(jù)塑料光纖特征參數(shù)、譜損、折射率分布等參數(shù)研制出相配套的光接入系統(tǒng)用信息傳輸速率為100Mbps、工作波長(zhǎng)為650nm的塑料光纖，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)單模、多模的光纖信號(hào)，將1550nm、1310nm、850nm石英光纖信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成650nm塑料光纖信號(hào)，傳輸距離達(dá)50m以上；光網(wǎng)卡數(shù)據(jù)傳輸方式為光/光傳輸，替代現(xiàn)行網(wǎng)卡的光/電、電/光的數(shù)據(jù)傳輸模式。光交換機(jī)是全光網(wǎng)絡(luò)中的交換節(jié)點(diǎn)，是高速、大容量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中不可缺少的器件，借助它可以廣域地互連不同的光傳輸網(wǎng)。本發(fā)明是光信息流在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸及交換時(shí)始終以光的形式存在，而不必經(jīng)過光/電、電/光變換，具有良好的透明性、波長(zhǎng)路由特性、兼容性和可擴(kuò)展性，具有重量輕、韌性好、接口容易，綜合成本低、保密性能好、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率高、光源便宜等特點(diǎn)，是解決信息“全光網(wǎng)”最后一公里的關(guān)鍵，也是未來實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)合一”的最佳選擇，更是下一代高速(超高速)寬帶網(wǎng)絡(luò)的首選。
本發(fā)明還在連續(xù)的塑料光纖上串接至少一個(gè)光中繼器。
當(dāng)光傳輸距離超過50米以上時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)通信中，信號(hào)在非理想的信道傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生衰減，因此，必須對(duì)其放大以使其傳輸?shù)酶h(yuǎn)一些，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行能量補(bǔ)償。
本發(fā)明在光交換機(jī)上還通過塑料光纖連接光電轉(zhuǎn)換器，光電轉(zhuǎn)換器的另一端連接五類線。
可將仍使用現(xiàn)有各種規(guī)格以太網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)連接到全光網(wǎng)系統(tǒng)，并通過全光網(wǎng)獲得高信息傳送速率，并能使塑料光纖系統(tǒng)與公用信息網(wǎng)有效互通，進(jìn)行全程全網(wǎng)的光通信。
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器包括由供給整個(gè)系統(tǒng)的電源電路、V25806石英光纖接口控制電路、TODX2402塑料光纖接口控制電路、兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A、晶振電路；晶振電路連接在電源電路上，晶振電路又分別與兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接，兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A相互連接，每個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別與V25806石英光纖接口控制電路、TODX2402塑料光纖接口電路控制連接。
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器是全光網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵器件，OBH型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器作用在塑料光纖系統(tǒng)集成全光網(wǎng)絡(luò)中需要進(jìn)行650nm光波長(zhǎng)與其他光波長(zhǎng)(1550nm；1310nm；850nm)相互轉(zhuǎn)換的地方。以便與其他光波長(zhǎng)(1550nm；1310nm；850nm)的石英光纖相互連接。使塑料光纖系統(tǒng)與公用信息網(wǎng)能夠互通，進(jìn)行全程全網(wǎng)的光通信。
光交換機(jī)包括兩塊以交換芯片KS8999為核心的主控板，兩塊主控板通過介質(zhì)獨(dú)立接口MII并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)16路的交換系統(tǒng)；每塊芯片KS8999上集成有八個(gè)物理層收發(fā)器，每塊芯片KS8999分別具有以下控制和服務(wù)功能塊流量控制、VLAN、優(yōu)先權(quán)處理、1K空間的MAC查找引擎、排隊(duì)優(yōu)先權(quán)管理、緩存區(qū)管理、8個(gè)接入控制器、8個(gè)物理層收發(fā)器、E2PROM/處理器接口、LED工作狀態(tài)顯示、MII/SNI專用外部接口、MAC接口。
光交換機(jī)使用在以650nm光波長(zhǎng)為光接口的以太網(wǎng)幀的交換連接傳輸上，使在一個(gè)局域網(wǎng)中各單獨(dú)用戶共享因特網(wǎng)訪問，單個(gè)產(chǎn)品最多可為96個(gè)用戶提供寬帶因特網(wǎng)訪問。并且，可以進(jìn)行連接，以滿足更多用戶的需求。光交換機(jī)的650nm光波長(zhǎng)快速以太網(wǎng)端口能提供專門的鏈接到帶有650nm光接口網(wǎng)卡PC的終端用戶，或在終端用戶前面連接另一個(gè)以太網(wǎng)交換機(jī)/集線器，用做共享鏈接。交換機(jī)對(duì)每個(gè)終端用戶提供100Mbps全雙工的配置帶寬，從而完全消除撥號(hào)上網(wǎng)的瓶頸。由于使用光接口，使其配置帶寬暢通無阻，足以應(yīng)付最嚴(yán)酷的環(huán)境。
以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備支持LEEE802.3x自適應(yīng)傳輸模式，或以選擇最佳的傳輸速率，即使在超負(fù)載的情況下，仍能維持存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)交換以及流量控制的最大數(shù)據(jù)完整性，流量控制的自適應(yīng)亦能使交換機(jī)自動(dòng)防止端口緩存變?yōu)轱柡汀?br> 光網(wǎng)卡主要由IP100A主控芯片、與IP100A主控芯片連接的總線寬度為32位的PCI接口電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、供電電壓為+3.3的光纖模塊接口電路、EEPROM存儲(chǔ)器、指示數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的指示燈電路、為主控芯片提供時(shí)鐘源的25MHz晶振電路組成。
光網(wǎng)卡使用在計(jì)算機(jī)終端，利用塑料光纖與Internet網(wǎng)進(jìn)行互連。它具有通用網(wǎng)卡的各種特性，發(fā)揮PIC總線的優(yōu)良特性并采用總線主控的工作方式。遵循高級(jí)配置和電源接口中(ACPI)特性，通過硬件和操作系統(tǒng)提供支持系統(tǒng)的電源管理功能。I/0接口為650nm塑料光纖(POF)光接口。
光中繼器主要由兩個(gè)光纖收發(fā)模塊、為光纖收發(fā)模塊提供工作電壓的DC/DC變換器和AC/DC變換器組成。
光中繼器使用在塑料光纖系統(tǒng)集成全光網(wǎng)絡(luò)中因距離太長(zhǎng)需要進(jìn)行650nm光中繼的地方。本產(chǎn)品為高速接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“光纖到戶”全光傳輸，提供了一種既能滿足技術(shù)要求，又能降低成本的新一代短距離、高寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
光中繼器主要由電源轉(zhuǎn)換電路、光纖收發(fā)模塊電源處理電路、光纖收發(fā)模塊IP1控制電路和光纖收發(fā)模塊IP2控制電路組成，電源轉(zhuǎn)換電路包括220V交流電壓轉(zhuǎn)換成+5V直流電壓電路，光纖收發(fā)模塊電源處理電路連接在+5V直流電壓輸出電路上，光纖收發(fā)模塊IP1控制電路和光纖收發(fā)模塊IP2控制電路分別連接在相應(yīng)的光纖收發(fā)模塊電源處理電路的輸出端，光纖收發(fā)模塊IP1的輸入端和輸出端分別與光纖收發(fā)模塊IP2的輸出端和輸入端相連接。
光電轉(zhuǎn)換器包括由供給整個(gè)系統(tǒng)的電源電路、光接口電路、電接口電路、兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A、晶振電路；晶振電路連接在電源電路上，晶振電路又分別與兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接，兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A相互連接，每個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別與光接口電路、電接口電路連接。
以兩片DM9331A為核心組成的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。它們分別通過ST88616五類線的TP電接口電路和TODX2402光纖接口電路，連接到普通五類線電纜和650nm塑料光纖。晶振電路為介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片提供時(shí)鐘源，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A是一個(gè)低功耗、高性能的CMOS芯片，它具有符合IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)的全部物理層功能，主要包括物理編碼子層(PCS)，適用用于光纖模塊的PECL兼容接口，能夠自動(dòng)選擇全雙工/半雙工工作模式等，實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)光信號(hào)到650nm光信號(hào)的轉(zhuǎn)換，既可以提供與雙絞線(五類線)線纜在100Base-TX快速以太網(wǎng)的直接接口，也可以通過PECL接口連接外部的光纖收發(fā)器。


圖1為本發(fā)明的工作原理圖；圖2為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成框圖；圖3為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的電路原理圖之一；圖4為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的電路原理圖之二；圖5為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的電路原理圖之三；圖6為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的電路原理圖之四；圖7為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的電路原理圖之五；圖8為光交換機(jī)的原理框圖；圖9為光交換機(jī)的電路原理圖之一；圖10為光交換機(jī)的電路原理圖之二；圖11為光交換機(jī)的電路原理圖之三；圖12為光交換機(jī)的電路原理圖之四；圖13為光交換機(jī)的電路原理圖之五；圖14為光交換機(jī)的電路原理圖之六；圖15為光交換機(jī)的顯示電路原理圖；圖16為光網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)框圖；圖17為光網(wǎng)卡的電路原理圖之一；圖18為光網(wǎng)卡的電路原理圖之二；圖19為光網(wǎng)卡的電路原理圖之三；圖20為光中繼器的組成原理框圖；圖21為光中繼器電路原理圖。圖22為光電轉(zhuǎn)換器的組成框圖。圖23為光電轉(zhuǎn)換器的電路原理圖之一；圖24為光電轉(zhuǎn)換器的電路原理圖之二；圖25為光電轉(zhuǎn)換器的電路原理圖之三；圖26為光電轉(zhuǎn)換器的電路原理圖之四。
具體實(shí)施例如圖1所示，在光交換機(jī)上分別通過信息傳輸速率為100Mbps的塑料光纖連接、中繼器、塑料光纖連接14臺(tái)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，每臺(tái)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器分別通過1550nm或1310nm或850nm的石英光纖與計(jì)算機(jī)終端3至16的光網(wǎng)卡連接。
光交換機(jī)上還分別通過塑料光纖、中繼器、塑料光纖連接計(jì)算機(jī)終端1、2的光網(wǎng)卡。
光交換機(jī)通過塑料光纖與光電轉(zhuǎn)換器、五類線連接使用現(xiàn)有各種規(guī)格的以太網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)的普通網(wǎng)卡上。
如圖2、3、4、5、6、7所示，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器包括由供給整個(gè)系統(tǒng)的電源電路、V25806石英光纖接口控制電路、TODX2402塑料光纖接口控制電路、兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A、晶振電路；晶振電路連接在電源電路上，晶振電路又分別與兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接，兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A相互連接，每個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別與V25806石英光纖接口控制電路、TODX2402塑料光纖接口電路控制連接。兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別還連接LED驅(qū)動(dòng)電路。
晶振電路連接在DC/DC轉(zhuǎn)換器的+3.3V輸出端，AC/DC電源轉(zhuǎn)換器外接在220V交流電上，由AC/DC電源轉(zhuǎn)換器將220交流電轉(zhuǎn)變成+5V直流電輸出，其輸出端連接在DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端，DC/DC轉(zhuǎn)換器還分別與兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接。
塑料光纖接口控制電路包括介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N4、與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331AN4連接的光模塊供電電路、半全雙工轉(zhuǎn)換電路、指示燈電路、塑料光纖接口電路。塑料光纖接口電路以TOSHIBA公司的光纖收發(fā)模塊TODX2402為主組成，構(gòu)成交換機(jī)物理層上的8個(gè)數(shù)據(jù)輸入/輸出通道，將雙向數(shù)據(jù)連接到介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片DM9331A的RX+/FXRD+，RX-/FXRD，TX+/FXTD+，，TX-/FXTD-，等4個(gè)I/O腳，在FXSD1信號(hào)的控制下獨(dú)立實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的收發(fā)交換。
當(dāng)光交換芯片的光信號(hào)檢測(cè)引腳FXSD18的電壓值大于0.6V時(shí)，該端口工作在100BaseFX模式，且當(dāng)0.6V＜VFXSDn＜1.25V時(shí)，F(xiàn)XSDn為低電平，光信號(hào)連接指示“熄滅”；當(dāng)VFXSDn＞1.25V時(shí)，F(xiàn)XSDn為高電平，光信號(hào)連接指示“點(diǎn)亮”。
石英光纖接口控制電路包括介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2、與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331AN2連接的電壓轉(zhuǎn)換電路、半全雙工轉(zhuǎn)換電路、指示燈電路、石英光纖接口電路。
兩個(gè)工作狀態(tài)指示燈顯示光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)，例如數(shù)據(jù)傳輸、出錯(cuò)情況等。
DIAG_STO-診斷狀態(tài)輸出，當(dāng)DIAG_ACT＝1且處于FX方式時(shí)，DIAG_STO＝1代表光線連接成功；＝0代表光纖連接失敗。用于自動(dòng)回環(huán)測(cè)試。
FX_LINK/ACT-接或活動(dòng)指示燈。
FX_FAULTLED-FX模式下，指示光纖信號(hào)錯(cuò)誤。
光纖收發(fā)模塊TODX2402和介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片DM9331A的信號(hào)接口均為3.3伏PECL接口。
如圖8至15所示，光交換機(jī)由供電電路、一個(gè)主控芯片KS8999_208、濾波電路、25MHz晶振電路、八組塑料光纖接口電路組成。
供電電路包括220V交流電壓轉(zhuǎn)為+5V直流電壓電路、+5V直流電壓轉(zhuǎn)為+3.3V直流電壓電路、+5V直流電壓轉(zhuǎn)為+2.0V直流電壓電路，上述兩變壓電路中分別采用MIC29302BT穩(wěn)壓器。
濾波電路分別連接在+2.0V直流電壓的輸出端，各組塑料光纖接口電路分別由集成電路TODX2402及輔助電路組成。
塑料光纖1接口電路中集成電路TODX2402腳1和腳11、12、13、14接地，腳2通過電容C1接主控芯片KS8999_208的腳196，腳3通過電容C2接主控芯片KS8999_208的腳197，腳4通過電阻R8、晶體管V1、V2、電阻R9、R10、R11、R12、R13與主控芯片KS8999_208的腳190連接，腳5、腳7接+3.3V直流電壓電源，腳6接VCCT1，腳8通過電容C4接主控芯片KS8999_208的腳200，腳9通過電容C3接主控芯片KS8999_208的腳199。
塑料光纖2接口電路中集成電路TODX2402腳1和腳11、12、13、14接地，腳2通過電容C7接主控芯片KS8999_208的腳206，腳3通過電容C8接主控芯片KS8999_208的腳207，腳4通過電阻R21、晶體管V3、V4、阻R22、R23、R24、R25、R26與主控芯片KS8999_208的腳191連接，腳5、腳7接+3.3V直流電壓電源，腳6接VCCT2，腳8通過電容C6接主控芯片KS8999_208的腳204，腳9通過電容C5接主控芯片KS8999_208的腳203。
塑料光纖3接口電路中集成電路TODX2402腳1和腳11、12、13、14接地，腳2通過電容C9接主控芯片KS8999_208的腳5，腳3通過電容C10接主控芯片KS8999_208的腳6，腳4通過電阻R34、晶體管V5、V6、電阻R35、R36、R37、R38、R39與主控芯片KS8999_208的腳192連接，腳5、腳7接+3.3V直流電壓電源，腳6接VCCT3，腳8通過電容C12接主控芯片KS8999_208的腳10，腳9通過電容C11接主控芯片KS8999_208的腳9。
塑料光纖4接口電路中集成電路TODX2402腳1和腳11、12、13、14接地，腳2通過電容C15接主控芯片KS8999_208的腳22，腳3通過電容C6接主控芯片KS8999_208的腳23，腳4通過電阻R47、晶體管V7、V8、電阻R48、R49、R50、R51、R52與主控芯片KS8999_208的腳193連接，腳5、腳7接+3.3V直流電壓電源，腳6接VCCT4，腳8通過電容C14接主控芯片KS8999_208的腳20，腳9通過電容C13接主控芯片KS8999_208的腳19。
塑料光纖5接口電路中集成電路TODX2402腳1和腳11、12、13、14接地，腳2通過電容C17接主控芯片KS8999_208的腳30，腳3通過電容C18接主控芯片KS8999_208的腳31，腳4通過電阻R60、晶體管V9、V10、電阻R61、R62、R63、R64、R65與主控芯片KS8999_208的腳68連接，腳5、腳7接+3.3V直流電壓電源，腳6接VCCT5，腳8通過電容C20接主控芯片KS8999_208的腳34，腳9通過電容C19接主控芯片KS8999_208的腳33。
塑料光纖6接口電路中集成電路TODX2402腳1和腳11、12、13、14接地，腳2通過電容C23接主控芯片KS8999_208的腳47，腳3通過電容C24接主控芯片KS8999_208的腳48，腳4通過電阻R73、晶體管V11、V12、電阻R74、R75、R76、R77、R78與主控芯片KS8999_208的腳69連接，腳5、腳7接+3.3V直流電壓電源，腳6接VCCT6，腳8通過電容C22接主控芯片KS8999_208的腳44，腳9通過電容C21接主控芯片KS8999_208的腳43。
塑料光纖7接口電路中集成電路TODX2402腳1和腳11、12、13、14接地，腳2通過電容C25接主控芯片KS8999_208的腳54，腳3通過電容C26接主控芯片KS8999_208的腳55，腳4通過電阻R86、晶體管V13、V14、電阻R87、R88、R89、R90、R91與主控芯片KS8999_208的腳70連接，腳5、腳7接+3.3V直流電壓電源，腳6接VCCT7，腳8通過電容C28接主控芯片KS8999_208的腳58，腳9通過電容C27接主控芯片KS899_2089的腳57。
塑料光纖8接口電路中集成電路TODX2402腳1和腳11、12、13、14接地，腳2通過電容C31接主控芯片KS8999_208的腳64，腳3通過電容C32接主控芯片KS8999_208的腳65，腳4通過電阻R99、晶體管V15、V16、電阻R100、R101、R102、R103、R104與主控芯片KS8999_208的腳71連接，腳5、腳7接+3.3V直流電壓電源，腳6接VCCT8，腳8通過電容C30接主控芯片KS8999_208的腳62，腳9通過電容C29接主控芯片KS8999_208的腳61。
上述晶體管V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11、V12、V13、V14、V15、V16均為9013SMD(SOT23)晶體管。
25MHz晶振電路連接在主控芯片KS8999_208的腳176和腳177上。
接插件XP1、XP2為扁平電纜插座FC20P，V1-32為綠色發(fā)光二極管，V33為紅色發(fā)光二極管。
如圖16至19所示，光網(wǎng)卡電壓轉(zhuǎn)換電路包括+5V直流電壓轉(zhuǎn)+3.3V直流電壓的DC-DC變換電路。變換出的+3.3V主要是供給網(wǎng)卡上各種芯片和光纖接口電路之用。
光網(wǎng)卡的電壓轉(zhuǎn)換電路包括+5V電壓電源轉(zhuǎn)+3.3V電壓電源電路和+3.3V電壓電源轉(zhuǎn)+2.5V電壓電源電路，在+5V電壓輸出端和+3.3V電壓輸出端分別設(shè)置濾波模擬電源電路和數(shù)字電源電路。
IP100A主控芯片為一個(gè)單片、全雙工、10M/100M自適應(yīng)以太MAC+PHY，符合IEEE802.3協(xié)議，適應(yīng)100BASE-TX/100BASE-FX/10BASE-T，并具有32位PCI接口，該芯片具有128引腳PQFP封裝。
光纖模塊接口的供電電路經(jīng)濾波電路與PCI接口的+5V電源電壓輸出端連接，電壓轉(zhuǎn)換電路的+5V電源輸入端連接在PCI接口的A面腳5、8、61、62和B面腳5、6、61、62上。
EEPROM存儲(chǔ)器的腳6、8與PCI接口的+3.3V電壓電源連接，其腳1與IP100A主控芯片的腳28連接、腳2與IP100A主控芯片的腳17連接、腳3與IP100A主控芯片的腳18連接、腳4與IP100A主控芯片的腳22連接、腳5接地。
BOOTROM存儲(chǔ)器的腳3、7、8與PCI接口的+3.3V電壓電源輸出端連接，其腳1與IP100A主控芯片的腳27連接，腳2與IP100A主控芯片的腳22連接，腳4接地，腳5與IP100A主控芯片的腳18連接，腳6與IP100A主控芯片的腳17連接。
指示數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的指示燈電路包括一個(gè)LED發(fā)光二極管和電阻先串后并的電路組成，兩個(gè)LED發(fā)光二極管LED1、LED2分別并聯(lián)在PCI接口的+3.3V電源電壓輸出端，與發(fā)光二極管LED1串聯(lián)的電阻R1連接在IP100A主控芯片的腳21上，與發(fā)光二極管LED2串聯(lián)的電阻R2連接在IP100A主控芯片的腳16上。
25MHz晶振電路輸入端XTAL1連接在IP100A主控芯片的腳32上，輸出端XTAL2連接在IP100A主控芯片的腳31上。
如圖20、21，光中繼器由兩個(gè)光纖收發(fā)模塊、DC/DC變換器和AC/DC變換器以及電源指示發(fā)光二極管組成。
本發(fā)明設(shè)有將220V交流電壓轉(zhuǎn)換成+5V直流電壓電路、光纖收發(fā)模塊電源處理電路、光纖收發(fā)模塊IP1控制電路和光纖收發(fā)模塊IP2控制電路。
光纖收發(fā)模塊電源處理電路連接在+5V直流電壓輸出電路上，光纖收發(fā)模塊IP1控制電路和光纖收發(fā)模塊IP2控制電路分別連接在相應(yīng)的光纖收發(fā)模塊電源處理電路的輸出端，光纖收發(fā)模塊IP1的輸入端(RXI1+/RXI1-)和輸出端(TXO1+/TXO1-)分別與光纖收發(fā)模塊IP2的輸出端(TXO2+/TXO2-)和輸入端(RXI2+/RXI2-)相連接。
光纖收發(fā)模塊IP1控制電路和光纖收發(fā)模塊IP2控制電路分別由模擬集成電路N1、N2及外圍電路組成。模擬集成電路N1、N2為TODX2404模擬集成電路。
模擬集成電路N1、N2的腳1、腳9、腳11、12、13、14分別接地，腳5分別接+5V直流電壓，光纖收發(fā)模塊IP1腳2與光纖收發(fā)模塊IP2腳9連接，光纖收發(fā)模塊IP1腳3與光纖收發(fā)模塊IP2腳8連接。模擬集成電路N1的腳8與模擬集成電路N2的腳3連接，模擬集成電路N1的腳9與模擬集成電路N2的腳2連接。
模擬集成電路N1的腳2和腳1之間連接電阻R1，腳3和腳1之間連接電阻R2，模擬集成電路N1的腳6通過電感L1與+5V直流電壓輸出端連接，電感L1的兩端分別還連接電容C1和電容C2，電容C1和C2的另一端分別都與腳1連接，在電容C2和電感L1之間并聯(lián)電阻R2和R4，電阻R2和R4的另一端分別與腳2、腳3連接，腳7連接+5V直流電壓輸出端，腳7和腳8之間連接電阻R5，腳7和腳8之間還串聯(lián)電阻R6和電容C3，腳7和腳9之間連接電阻R7，腳9還通過電阻R8接地，在接地端與電感L1之間還并聯(lián)電容C3和電容C4。
模擬集成電路N2的腳2和腳1之間連接電阻R11，腳3和腳1之間連接電阻R13，模擬集成電路N2的腳6通過電感L11與+5V直流電壓輸出端連接，電感L11的兩端分別還連接電容C11和電容Cl2，電容Cl1和Cl2的另一端分別都與腳1連接，在電容C12和電感L11之間并聯(lián)電阻R12和R14，電阻R12和R14的另一端分別與腳2、腳3連接，腳7連接+5V直流電壓輸出端，腳7和腳8之間連接電阻R15，腳7和腳8之間還串聯(lián)電阻R16和電容C13，腳7和腳9之間連接電阻R17，腳9還通過電阻R18接地，在接地端與電感L11之間還并聯(lián)電容C13和電容C14。
電源轉(zhuǎn)換電路的+5V直流電壓輸出端連接電源指示燈電路，電源指示燈電路由發(fā)光二極管LED和電阻R31串聯(lián)組成，發(fā)光二極管LED的正極端連接在電源轉(zhuǎn)換電路的+5V直流電壓輸出端，電阻R31的一端接地。
如果有兩臺(tái)650nm以太網(wǎng)交換機(jī)A和B要進(jìn)行互聯(lián)，而兩者的距離有80m，此時(shí)就不能直接互聯(lián)，必須加入650nm光中繼器，用一對(duì)長(zhǎng)40m長(zhǎng)的650nm聚合物光纖將交換機(jī)A的外線收發(fā)端和650nm光中繼器的手發(fā)端光口1(或光口2)相連，用一對(duì)長(zhǎng)40m長(zhǎng)的650nm聚合物光纖將交換機(jī)B的外線收發(fā)端和650nm光中繼器的另一個(gè)收發(fā)端光口2(或光口1)相連，這樣就完成了兩臺(tái)650nm以太網(wǎng)交換機(jī)的互聯(lián)。
如圖22至26所示，光電轉(zhuǎn)換器的RJ45接口由介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331AN3和與N3連接的TP接口電路、晶振電路、自動(dòng)、全雙工選擇指示電路、變壓電路組成。
光電轉(zhuǎn)換器的供電電路包括兩部分
一是220V交流電壓轉(zhuǎn)+5V直流電壓的AC/DC變換電路，允許的交流輸入為150V～264V、50/60Hz、輸出電壓精度為±1％，紋波系數(shù)小于1％。
二是+5V直流電壓轉(zhuǎn)+3.3V直流電壓的DC/DC變換電路。變換出的+3.3V主要是供給芯片DM9331和光纖接口電路之用。電源的地間分別設(shè)置2.2μH電感和濾波電容。
指示燈電路由電阻和LED串接組成。
光信號(hào)接口電路由介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331N2和與N2連接的光接口電路、光模塊供電電路、光模塊方向轉(zhuǎn)換器、半全雙工轉(zhuǎn)換及指示電路組成，光接口電路由接插件TODX2402和電阻組成。
光信號(hào)接口電路上還設(shè)有指示燈電路。
光信號(hào)接口電路的媒體轉(zhuǎn)換控制芯片N2的腳43連接在50MHz的晶振電源輸出端。
芯片N2的腳17與芯片N3的腳14連接，芯片N2的腳19與芯片N3的腳28連接，芯片N2的腳20與芯片N3的腳29連接，芯片N2的腳21與芯片N3的腳37連接，芯片N2的腳24與芯片N3的腳24連接，芯片N2的腳25與芯片N3的腳25連接，芯片N2的腳26與芯片N3的腳17連接，芯片N2的腳28與芯片N3的腳19連接，芯片N2的腳29與芯片N3的腳20連接，芯片N2的腳37與芯片N3的腳21連接，芯片N2的腳40與芯片N3的腳40連接。
一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的TXEN端與另一介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的RXDV端交叉互接、一個(gè)媒體轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的RXD端與另一個(gè)媒體轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的TXD端交叉互接，兩個(gè)媒體轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的FXRD端、FXTD端分別外接。兩個(gè)媒體轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的OSCIN端都連接在50MHz的晶振電源輸出端。
光纖收發(fā)接口電路以TOSHIBA公司的光纖收發(fā)模塊TODX2402為主組成，構(gòu)成交換機(jī)物理層上的8個(gè)數(shù)據(jù)輸入/輸出通道，將雙向數(shù)據(jù)連接到介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片DM9331的RX+/FXRD+，RX-/FXRD，TX+/FXTD+，，TX-/FXTD-，等4個(gè)I/O腳，在FXSD1信號(hào)的控制下獨(dú)立實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的收發(fā)交換。
當(dāng)光交換芯片的光信號(hào)檢測(cè)引腳FXSD18的電壓值大于0.6V時(shí)，該端口工作在100BaseFX模式，且當(dāng)0.6V＜VFXSDn＜1.25V時(shí)，F(xiàn)XSDn為低電平，光信號(hào)連接指示“熄滅”；當(dāng)VFXSDn＞1.25V時(shí)，F(xiàn)XSDn為高電平，光信號(hào)連接指示“點(diǎn)亮”。
光電轉(zhuǎn)換器通過兩個(gè)工作狀態(tài)指示燈，顯示光電轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)，例如數(shù)據(jù)傳輸、出錯(cuò)情況等。
DIAG_STO-診斷狀態(tài)輸出，當(dāng)DIAG_ACT＝1且處于FX方式時(shí)，DIAG_STO＝1代表光線連接成功；＝0代表光纖連接失敗。用于自動(dòng)回環(huán)測(cè)試。
FX_LINK/ACT-連接或活動(dòng)指示燈。
FX_FAULTLED-FX模式下，指示光纖信號(hào)錯(cuò)誤。
光纖收發(fā)模塊TODX2402和介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片DM9331A的信號(hào)接口均為3.3伏PECL接口。
權(quán)利要求
1.650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于主要由將1550nm或1310nm或850nm石英光纖信號(hào)轉(zhuǎn)換成650nm塑料光纖信號(hào)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光交換機(jī)、光網(wǎng)卡組成，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光交換機(jī)、光網(wǎng)卡之間依次通過信息傳輸速率為100Mbps的塑料光纖連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于在連續(xù)的塑料光纖上串接至少一個(gè)光中繼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于在光交換機(jī)上還通過塑料光纖連接光電轉(zhuǎn)換器，光電轉(zhuǎn)換器的另一端連接五類線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器包括由供給整個(gè)系統(tǒng)的電源電路、V25806石英光纖接口控制電路、TODX2402塑料光纖接口控制電路、兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A、晶振電路；晶振電路連接在電源電路上，晶振電路又分別與兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接，兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A相互連接，每個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別與V25806石英光纖接口控制電路、TODX2402塑料光纖接口電路控制連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于光交換機(jī)包括兩塊以交換芯片KS8999為核心的主控板，兩塊主控板通過介質(zhì)獨(dú)立接口MII并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)16路的交換系統(tǒng)；每塊芯片KS8999上集成有八個(gè)物理層收發(fā)器，每塊芯片KS8999分別具有以下控制和服務(wù)功能塊流量控制、VLAN、優(yōu)先權(quán)處理、1K空間的MAC查找引擎、排隊(duì)優(yōu)先權(quán)管理、緩存區(qū)管理、8個(gè)接入控制器、8個(gè)物理層收發(fā)器、E2PROM/處理器接口、LED工作狀態(tài)顯示、MII/SNI專用外部接口、MAC接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于光網(wǎng)卡主要由IP100A主控芯片、與IP100A主控芯片連接的總線寬度為32位的PCI接口電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、供電電壓為+3.3的光纖模塊接口電路、EEPROM存儲(chǔ)器、指示數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的指示燈電路、為主控芯片提供時(shí)鐘源的25MHz晶振電路組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于光中繼器主要由兩個(gè)光纖收發(fā)模塊、為光纖收發(fā)模塊提供工作電壓的DC/DC變換器和AC/DC變換器組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于光中繼器主要由電源轉(zhuǎn)換電路、光纖收發(fā)模塊電源處理電路、光纖收發(fā)模塊IP1控制電路和光纖收發(fā)模塊IP2控制電路組成，電源轉(zhuǎn)換電路包括220V交流電壓轉(zhuǎn)換成+5V直流電壓電路，光纖收發(fā)模塊電源處理電路連接在+5V直流電壓輸出電路上，光纖收發(fā)模塊IP1控制電路和光纖收發(fā)模塊IP2控制電路分別連接在相應(yīng)的光纖收發(fā)模塊電源處理電路的輸出端，光纖收發(fā)模塊IP1的輸入端和輸出端分別與光纖收發(fā)模塊IP2的輸出端和輸入端相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于光電轉(zhuǎn)換器包括由供給整個(gè)系統(tǒng)的電源電路、光接口電路、電接口電路、兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A、晶振電路；晶振電路連接在電源電路上，晶振電路又分別與兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接，兩個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A相互連接，每個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別與光接口電路、電接口電路連接。
全文摘要
650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)，涉及一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，尤其是一種光網(wǎng)絡(luò)的用戶終端設(shè)備，主要由將1550nm或1310nm或850nm石英光纖信號(hào)轉(zhuǎn)換成650nm塑料光纖信號(hào)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光交換機(jī)、光網(wǎng)卡組成，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光交換機(jī)、光網(wǎng)卡之間依次通過信息傳輸速率為100Mbps的塑料光纖連接。本發(fā)明是光信息流在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸及交換時(shí)始終以光的形式存在，而不必經(jīng)過光/電、電/光變換，具有良好的透明性、波長(zhǎng)路由特性、兼容性和可擴(kuò)展性，具有重量輕、韌性好、接口容易，綜合成本低、保密性能好、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率高、光源非常便宜等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04B10/25GK1804673SQ200510123128
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者繆立山, 喬桂蘭, 繆德俊, 徐蓉艷 申請(qǐng)人:江蘇華山光電有限公司