專利名稱：：收發(fā)一體光模塊及塑料光纖通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種基于塑料光纖的收發(fā)一體光模塊及塑料光纖通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：目前，光纖通信中的收發(fā)一體光模塊均工作于非可見光波段(850nm、1310nm、1550nm等)，當(dāng)線路發(fā)生故障時，維護很不方便；另一方面，現(xiàn)有光纖通信一般采用石英光纖，而石英光纖是由玻璃材料制成，很容易折斷，有著施工難、維護難的缺點，因此，在光纖到戶(FiberToTheHome，F(xiàn)TTH)或者短距通信中，施工很不方便。塑料光纖(PolymerOpticalFiber,P0F)，又稱聚合物光纖，是一種新興的光纖通信介質(zhì)，其纖芯與包層都由塑料材料制成，與大芯徑(50/125lim和62.5/125um)的石英多模光纖相比，塑料光纖的芯徑高達(dá)200—1000iim，在P0F接續(xù)時可使用不帶光纖定位套筒的塑料連接器，即使POF接續(xù)中的纖芯產(chǎn)生了士30um偏差，也不會產(chǎn)生耦合損耗。P0F具有韌性好、不容易折斷、數(shù)值孔徑大、容易耦合的特點，因此很好地解決了石英光纖施工難、維護難的問題。然而，現(xiàn)有的石英光纖通信中的收發(fā)一體光模塊均采用非可見光波段(850nm、1310nm、1550nm等)的光，在階躍型PMMA光纖(SI-PMMA)中傳輸光衰減很大，因此波長為850nm、1310nm等非可見光波段的光不能用于SI-PMMA光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)；且現(xiàn)有技術(shù)中的收發(fā)一體光模塊的光電探測器是采用砷鎵銦PIN型光電探測器或砷化鎵PIN型光電探測器，其有效的探測面積比較小，對于可見光的光譜響應(yīng)度很低，基本無法接收可見光，現(xiàn)有的基于非可見光的收發(fā)一體光模塊不能直接應(yīng)用于塑料光纖通信中。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種收發(fā)一體光模塊，以解決現(xiàn)有的基于非可見光的收發(fā)一體光模塊不能直接應(yīng)用于塑料光纖通信的問題。一種收發(fā)一體光模塊，包括光接收機和光發(fā)射機，光發(fā)射機包括用于發(fā)射波長在可見光波段光信號的光發(fā)射組件，以及驅(qū)動光發(fā)射組件發(fā)光的光發(fā)射組件驅(qū)動器；光接收機包括將輸入的波長在可見光波段光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光接收組件，以及將光接收組件輸出的電信號進行限幅放大的限幅放大器。其中，光接收組件包括光電探測器，以及將光電探測器輸出的電流信號進行放大處理的跨阻放大器。其中，光電探測器為硅光電二極管。.其中，光發(fā)射組件為共振腔發(fā)光二極管。其中，光接收組件為采用帶透鏡TO-46封裝形式的光接收組件；光發(fā)射組件為采用帶透鏡TO-46封裝形式的光發(fā)射組件；其中，收發(fā)一體光模塊為采用1X9塑料外殼封裝形式的收發(fā)一體光模塊。其中，波長在可見光波段光信號具體為，波長650nm光信號或波長520nm光信號。其中，光發(fā)射組件為RC-LED芯片，光發(fā)射組件驅(qū)動器為I7110-EG芯片，光接收組件為PIN-TIA芯片，限幅放大器為I7050-EG芯片；收發(fā)一體光模塊進一步包括CONNECT9連接器、電阻R3、R4、R5、R6、R17、R19、R22、R25、R27、電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、CIO、Cll、C12、C13、C14、C15、C17、C18、C19、C21、C22、C23、C24、C25、電感L1、L3;接收電源VCCR與I7050-EG第6引腳VCCA、I7050-EG第14引腳VCCE連接；R17—端與PIN-TIA第1引腳VCC連接，另一端與VCCR連接；C19、C18—端與PIN-TIA第1引腳連接，另一端與接收地GNDR連接；C15、C14、C13、C12—端與VCCR連接，另一端與GNDR連接；C17、C10正極與VCCR連接，負(fù)極與GNDR連接；C25—端與VCCR連接，另一端與I7050-EG第7引腳CF連接；L3—端與VCCR連接，另一端與CONNECT9第5弓l腳VCC連接；Cll一端與CONNECT9第5引腳連接，另一端與GNDR連接；C21、R19—端與PIN-TIA第3引腳DOUT連接，另一端與PIN-TIA第2引腳反相DOUT連接;PIN-TIA第4引腳GND與GNDR連接；C22—端與PIN-TIA第3引腳連接，另一端與I7050-EG第4引腳DIP連接；C23—端與PIN-TIA第2引腳連接，另一端與I7050-EG第5引腳DIN連接；C24—端與I7050-EG第2引腳CAZP連接，另一端與I7050-EG第1引腳CAZN連接；R22—端與I7050-EG第16引腳VSET連接，另一端與GNDR連接；I7050-EG第3引腳GNDA與GNDR連接；7050-EG第13引腳DOP與CONNECT9第2引腳RD連接；I7050-EG第12引腳DON與CONNECT9第3引腳反向RD連接；I7050-EG第10引腳ST與CONNECT9第4引腳SD連接；R27—端與I7050-EG第10引腳連接，另一端與GNDR連接；I7050-EG第9引腳STB與I7050-EG第8引腳JAM連接；R25—端與17050-EG第8.引腳連接，另一端與GNDR連接；I7050-EG第11引腳GNDE與GNDR連接；CONNECT9第1引腳VEE與GNDR連接；發(fā)射電源VCCT與I7110-EG第8引腳VDDA、I7110-EG第9引腳VDDD、I7110-EG第10引腳VDDC連接；C6、C5、C4、C3、C2—端與RC-LED第2引腳A連接，另一端與發(fā)射地GNDT連接；L1一端與VCCT連接，另一端與CONNECT9第6引腳VCC連接；Cl正極與CONNECT9第6引腳連接，負(fù)極與GNDT連接；RC-LED第3引腳PK與GNDT連接；RC-LED第1引腳K與I7110-EG第12引腳IOUT、17110-EG第13引腳IOUT連接；C8—端與RC-LED第1引腳連接，另一端與R5連接；R5—端與C8連接，另一端與I7110-EG第11弓I腳PEAK連接;R6—端與VCCT連接，另一端與17110-EG第14引腳IOUTB連接；I7110-EG第15引腳DISA與GNDT連接；I7110-EG第16引腳GNDA與GNDT連接；R4—端與GNDT連接，另一端與I7110-EG第7引腳RSET1連接；R3—端與I7110-EG第7引腳RSET1連接，另一端與I7110-EG第6引腳RSET2連接；C7—端與GNDT連接，另一端與I7110-EG第5引腳VREF連接；I7110-EG第4引腳DINN與CONNECT9第7引腳反相TD連接;I7110-EG第3引腳DINP與CONNECT9第8引腳TD連接；CONNCT9第9引腳VEE與GNDT連接。其中，R3=2im、R4=10m、R5=100Q、R6=22Q、R17-102磁珠、R19=100Q、R22=2kH、R25=2kH、R27=2kQ、Cl=10uF、C2=100nF、C3=luF、C4=100nF、C5=100nF、C6=100nF、C7=100nF、C8=10pF、C10=10uF、Cll=luF、C12=100nF、C13=100nF、C14=100nF、C15=100nF、C17=10uF、C18=luF、C19=100nF、C21=39pF、C22=100nF、C23=100nF、C24=100nF、C25=100nF、Ll=102磁珠、L3=102磁珠。其中，還包括C26、C27、R28、R29;C26—端與I7050-EG第13引腳DOP連接，另一端與CONNECT9第2引腳RD連接；C27—端與I7050-EG第12引腳DON連接，另一端與CONNECT9第3引腳反相RD連接；R28一端與I7050-EG第13引腳DOP連接，另一端與GNDR連接；R29—端與I7050-EG第12引腳DON連接，另一端與GNDR連接；C26=C27=100nF，R3=21kfi、R4=10kH、R5=100Q、R6=22Q、R17=102磁珠、R19=100Q、R22=2kQ、R25=2kQ、R27=2KQ、Cl=10uF、C2=100nF、C3=luF、C4=100nF、C5=100nF、C6=100nF、C7=100nF、C8=10pF、C10=10uF、CIl=luF、C12=100nF、C13=100nF、C14=100nF、C15=100nF、C17=10uF、C18=luF、C19=100nF、C21=39pF、C22=100nF、C23=100nF、C24=100nF、C25=100nF、C26=100nF、C27=100nF、Ll=102磁珠、L3-102磁珠，如果VCCR=3.3V，R28=R29=180Q，如果VCCR-5V，R28=R29=270Q。本發(fā)明的另一目的在于提供一種包含上述收發(fā)一體光模塊的塑料光纖通信系統(tǒng)。本發(fā)明采用工作波長在可見光波段的光發(fā)射組件以及探測面積大的光電探測器，使得收發(fā)一體光模塊可以應(yīng)用于塑料光纖通信。圖1是本發(fā)明實施例一的收發(fā)一體光模塊的原理結(jié)構(gòu)圖2是本發(fā)明實施例二的收發(fā)一體光模塊的光發(fā)射組件驅(qū)動器原理結(jié)構(gòu)圖3是本發(fā)明實施例二的收發(fā)一體光模塊的限幅放大器原理結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明實施例二的收發(fā)一體光模塊的電路^圖。具體實施例方式實施例一；請參考圖i，以下結(jié)合附圖對本實施例進行詳細(xì)的描述。本發(fā)明實施例采用工作波長在可見光波段的光發(fā)射組件22以及探測面積大的光電探測器122，使得收發(fā)一體光模塊可以應(yīng)用于塑料光纖通信。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的收發(fā)一體光模塊的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分，詳述如下。本發(fā)明實施例提供的收發(fā)一體光模塊主要應(yīng)用于塑料光纖通信，包括光接收機1和光發(fā)射機2，光發(fā)射機2將待發(fā)射的電信號轉(zhuǎn)換為光信號用光纖傳送出去，光接收機1將光纖遠(yuǎn)端傳來的光信號還原為電信號送給信號處理心片。光發(fā)射機2包括光發(fā)射組件驅(qū)動器21和光發(fā)射組件(TransmitterOpticalSubassembly,TOSA)22,光發(fā)射組件驅(qū)動器21將待發(fā)射的正發(fā)射極耦合邏輯(PositiveEmitterCoupledLogic,PECL)電平信號進行放大處理后，驅(qū)動光發(fā)射組件22發(fā)光，光發(fā)射組件22的發(fā)射波長在可見光波段。作為本發(fā)明實施例的一個具體例子，光發(fā)射組件22為共振腔發(fā)光二極管(ResonantCavityLightEmittingDiodes,RC-LED)，其具有垂直腔面發(fā)射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL)特性，閾值電流很低，速度很快，可以達(dá)到1.25Gbps，而現(xiàn)有技術(shù)中普通LED難以達(dá)到這個速度。需要說明的是，除共振腔發(fā)光二極管外，本發(fā)明還可以使用其它可以發(fā)射波長在可見光波段的光發(fā)射組件22。光接收機l包括限幅放大器(LimitingAmplifier,LA)11和光接收組件(ReceiverOpticalSubassembly,ROSA)12，光接收組件12將輸入的光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，限幅放大器11將從光接收組件12接收到的電信號進行限幅放大后輸出。當(dāng)限幅放大器11接收到的電壓信號低于預(yù)先設(shè)定的閾值時，限幅放大器ll的告警信號輸出端輸出告警信號，表示光纖中沒有光信號傳輸。在本發(fā)明實施例中，光接收組件12包括跨阻放大器(Transi即edanceAmplifiers,TIA)121和光電探測器122，跨阻放大器121將光電探測器122輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后進行放大、自動增益調(diào)節(jié)后輸出給限幅放大器ll。作為本發(fā)明實施例的一個具體例子，光電探測器122為硅光電二極管。硅光電二極管與TIA結(jié)合，可以將探測到的微弱的光信號轉(zhuǎn)換為光電流并加以放大?？筛鶕?jù)實際應(yīng)用場合，選取相匹配的硅光電二極管與TIA。本發(fā)明實施例采用高速、大面積、低結(jié)電容的硅光電二極管，硅光電二極管對于可見光有較高的響應(yīng)度，可以有效接收由POF發(fā)送的大光斑直徑的光信號。需要說明的是，除硅光電二極管外，本發(fā)明還可以使用其它的光電探測器122。在本發(fā)明實施例中，光接收組件12和光發(fā)射組件22均采用帶透鏡TO-46封裝的形式。收發(fā)一體光模塊采用國際標(biāo)準(zhǔn)的1X9塑料外殼封裝的形式，接口通用。需要說明的是，本發(fā)明還可以使用其它的封裝形式。在本發(fā)明實施例中，電源通過電源濾波網(wǎng)絡(luò)3向光接收機1和光發(fā)射機2供電，電源濾波網(wǎng)絡(luò)3用于對干擾信號進行濾波處理。在本發(fā)明實施例中，波長在可見光波段光信號具體為，波長650nm光信號或波長520nm光信號。需要說明的是，本發(fā)明還可以應(yīng)用其它可見光波長的光信號。本發(fā)明實施例提供的收發(fā)一體光模塊的工作原理如下光發(fā)射機2接收到PECL電平信號，經(jīng)過光發(fā)射組件驅(qū)動器21緩沖放大后，驅(qū)動光發(fā)射組件22發(fā)光，光信號在塑料光纖中傳輸；當(dāng)由塑料光纖傳輸?shù)墓庑盘柸肷涞焦饨邮諜C1時，光接收組件12中的光電探測器122將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為光電流信號后輸出給跨阻放大器121，跨阻放大器121將上述微弱的光電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并放大調(diào)整后輸出給限幅放大器ll，限幅放大器ll將跨阻放大器121輸出的電壓信號進行限幅放大后輸出。為了避免電源對光發(fā)射組件驅(qū)動器21和限幅放大器11等元器件的噪聲干擾，由電源濾波網(wǎng)絡(luò)3對干擾信號進行濾波處理。實施例二請參考圖2、3、4，以下結(jié)合附圖對本實施例進行詳細(xì)的描述。本實施例中，光發(fā)射組件為RC-LED芯片，光發(fā)射組件驅(qū)動器為I7110-EG芯片，光接收組件為PIN-TIA芯片，限幅放大器為I7050-EG芯片。PIN-TIA芯片包括硅光電二極管和跨阻放大器。RC-LED芯片包括共振腔發(fā)光二極管。光發(fā)射組件驅(qū)動器的原理結(jié)構(gòu)如圖2所示，待發(fā)射的PECL電平信號經(jīng)過輸入緩沖、脈寬調(diào)整后輸送給輸出驅(qū)動模塊，光輸出驅(qū)動模塊將接收到的電平信號緩沖放大后輸出，調(diào)制光發(fā)射組件發(fā)光。其中調(diào)制電流設(shè)定電路可以設(shè)置調(diào)制電流的大小，從而改變光發(fā)射組件輸出的光功率的大??；峰值箝位電路可以改善光發(fā)射波形的質(zhì)量，例如由于阻抗不連續(xù)而產(chǎn)生的光波形下沖和上沖、以及波形的振鈴，都可以通過調(diào)整光發(fā)射組件驅(qū)動器第11引腳所連接的RC網(wǎng)絡(luò)而得到改善。I7110-EG芯片各個引腳的定義如表一所示:<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表一限幅放大器的原理結(jié)構(gòu)如圖3所示，限幅放大器可以接收較寬的輸入電壓，并提供固定的正發(fā)射極耦合邏輯輸出電壓，具有可控制的邊沿速度，功能上等同于數(shù)據(jù)量化器。限幅放大器內(nèi)部集成了功率檢測電路，互補PECL信號丟失(LOS)輸出用于指示輸入功率是否跌落到可編程門限值以下，可選擇的靜噪功能在LOS狀態(tài)下使數(shù)據(jù)輸出保持在靜態(tài)電平，限幅放大器可采用+3.3￥或+5.(^單電源供電，當(dāng)采用+3.3V供電時，收發(fā)一體光模塊的功耗最低；限幅放大器工作溫度范圍-40°C至+85°C，采用16引腳SO或16引腳QSOP封裝。I7050-EG芯片各個引腳的定義如表二所示<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表二其中，限幅放大器第16引腳接電阻來設(shè)定門限電平，在光接收組件輸出的電壓信號幅度過低時，即認(rèn)定沒有光信號輸入時，限幅放大器中的告警電路根據(jù)預(yù)先設(shè)定的門限電平進行判斷，當(dāng)電壓低于門限電平時，無光告警信號由限幅放大器的告警信號輸出端第10引腳輸出，告警信號的格式可以為TTL電平或PECL電平。以下結(jié)合圖4的具體電路結(jié)構(gòu)進行詳細(xì)的描述。光發(fā)射組件為RC-LED芯片U4，光發(fā)射組件驅(qū)動器為I7110-EG芯片Ul，光接收組件為PIN-TIA芯片U3，限幅放大器為I7050-EG芯片U2;收發(fā)一體光模塊進一步包括CONNECT9連接器、電阻R3、R4、R5、R6、R17、R19、R22、R25、R27、電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、CIO、Cll、C12、C13、C14、C15、C17、C18、C19、C21、C22、C23、C24、C25、電感L1、L3。本實施例采用直流耦合方式。接收電源VCCR與I7050-EG第6引腳VCCA、I7050-EG第14引腳VCCE連接；R17—端與PIN-TIA第1引腳VCC連接，另一端與VCCR連接；C19、C18—端與PIN-TIA第1引腳連接，另一端與接收地GNDR連接；C15、C14、C13、C12—端與VCCR連接，另一端與GNDR連接；C17、C10正極與VCCR連接，負(fù)極與GNDR連接；C25—端與VCCR連接，另一端與I7050-EG第7弓|腳CF連接;L3—端與VCCR連接，另一端與CONNECT第5引腳VCC連接；Cll一端與CONNECT9第5引腳連接，另一端與GNDR連接；C21、R19—端與PIN-TIA第3引腳DOUT連接，另一端與PIN-TIA第2引腳反相DOUT連接；PIN-TIA第4引腳GND與GNDR連接；C22—端與PIN-TIA第3引腳連接，另一端與I7050-EG第4引腳DIP連接；C23—端與PIN-TIA第2引腳連接，另一端與I7050-EG第5引腳DIN連接;C24—端與I7050-EG第2引腳CAZP連接，另一端與I7050-EG第1引腳CAZN連接；R22—端與I7050-EG第16引腳VSET連接，另一端與GNDR連接；I7050-EG第3弓I腳GNDA與GNDR連接;I7050-EG第3引腳GNDA與GNDR連接；7050-EG第13引腳DOP與CONNECT9第2引腳RD連接;I7050-EG第12引腳DON與CONNECT9第3引腳反向RD連接;I7050-EG第10引腳ST與CONNECT9第4引腳SD連接；R27—端與I7050-EG第IO引腳連接，另一端與GNDR連接；I7050-EG第9引腳STB與I7050-EG第8引腳JAM連接；R25—端與17050-EG第8引腳連接，另一端與GNDR連接；1705O-EG第11引腳GNDE與GNDR連接；CONNECT9第1引腳VEE與GNDR連接。發(fā)射電源VCCT與17110-EG第8引腳VDDA、17110-EG第9引腳VDDD、17110-EG第IO引腳VDDC連接；C6、C5、C4、C3、C2—端與RC-LED第2引腳A連接，另一端與發(fā)射地GNDT連接；L1一端與VCCT連接，另一端與CONNECT9第6引腳VCC連接;CI正極與CONNECT9第6引腳連接，負(fù)極與GNDT連接；RC-LED第3引腳PK與GNDT連接；RC-LED第1引腳K與I7110-EG第12引腳IOUT、17110-EG第13引腳IOUT連接；C8—端與RC-LED第1引腳連接，另一端與R5連接；R5—端與C8連接，另一端與I7110-EG第11引腳PEAK連接；R6—端與VCCT連接，另一端與I7110-EG第14引腳IOUTB連接;I7110-EG第15引腳DISA與GNDT連接；HllO-EG第16引腳GNDA與GNDT連接；R4—端與GNDT連接，另一端與I7110-EG第7引腳RSET1連接；R3—端與I7110-EG第7引腳RSET1連接，另一端與I7110-EG第6引腳RSET2連接；C7—端與GNDT連接，另一端與I7110-EG第5引腳VREF連接；I7110-EG第4引腳-DINN與CONNECT9第7引腳反相TD連接;I7110-EG第3引腳DINP與CONNECT9第8引腳TD連接；CONNECT9第9引腳VEE與GNDT連接。在本實施例中采用直流耦合方式，R3=211d2、R4=10kQ、R5=100Q、R6=22Q、R17-102磁珠、R19=100Q、R22=2kH、R25=2kO、R27=2kQ、Cl=10uF、C2=100nF、C3=luF、C4=100nF、C5=100nF、C6=100nF、C7=100nF、C8=10pF、C10=10uF、Cll=luF、C12=100nF、C13=100nF、C14=100nF、C15=100nF、C17=10uF、C18=luF、C19=100nF、C21=39pF、C22=100nF、C23=100nF、C24=100nF、C25=100nF、Ll=102磁珠、L3=102磁珠。當(dāng)由POF光纖傳送過來的光信號入射到接收光學(xué)組件(ROSA)時，PIN-TIAU4中的硅光電二極管(SiPD)將接收的光信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的光電流，光電流被送到U4中的TIA(跨阻抗放大器)，將微弱的光電流加以放大，TIA具有自動增益控制(AGC)電路，當(dāng)大電流時自動減小放大增益，小電流時自動增大放大增益。被放大的光電流送到限幅放大電路U2第4引腳(數(shù)據(jù)輸入正)和第5引腳(數(shù)據(jù)輸入負(fù))輸入端，差分信號上所并接的由R19、C21組成的RC頻率選擇網(wǎng)絡(luò)用來設(shè)定接收部分的最高工作頻率范圍，從而可以減少高頻噪聲對靈敏度的影響。差分信夸經(jīng)過U2多級限幅放大，再經(jīng)緩沖級緩沖后由U2第12引腳(數(shù)據(jù)輸入負(fù))和第13引腳(信號輸出正)輸出。送到CONNECT9連接器的第2引腳RD和第3弓l腳反相RD，R28、R29為PECL電平匹配電阻。L3、C10、Cll、C12組成接收輸入濾波電路，C13、C14為U2的電源退耦電容，可減少電源對U2的影響。C13盡量靠近U2第6引腳，C14盡量靠近U2第14引腳；C15、C17、R17、C18、C19組成LC電源濾波，進一步減少電源噪聲，這對于ROSA是很有好處的，因為ROSA對噪聲十分敏感，一方面如果電源中的噪聲幅度超過一定水平，經(jīng)TIA放大后，就會達(dá)到較高的幅度，從而影響接收部分的靈敏度。另一方面，在沒有光信號輸入時，如果電源濾波不好，噪聲經(jīng)TIA放大后達(dá)到LA(限幅放大器)的門限電平以上，LA就會誤判為有光信號輸入，U2將會有啁啾信號輸出，從而告警信號也會不正常，導(dǎo)致后續(xù)系統(tǒng)電路不能正常工作。U2第10引腳下拉R27-2KQ電阻到地，第9引腳連到第8引腳實現(xiàn)無光信號時的靜噪功能，第8引腳和第9引腳相連后下拉R25-2KQ到地。本實施例采用直流耦合方式，電阻R30=NC(不焊)，電阻R28-R29-NC(不焊)，7050-EG第13引腳DOP與CONNECT9第2引腳RD之間可以通過0Q電阻連接；I7050-EG第12引腳DON與CONNECT9第3引腳反向RD之間可以通過0Q電阻連接。光發(fā)射機電路部分，包括一個光發(fā)射組件RC-LEDU3(TOSA)和光發(fā)射組件驅(qū)動器U1，Ul輸入信號為標(biāo)準(zhǔn)PECL(或LVPECL)電平信號。輸入Ul的待發(fā)射信號，經(jīng)過緩沖、脈沖調(diào)整之后送到驅(qū)動電路放大，然后輸送到TOSA的負(fù)極，調(diào)制LED發(fā)光。Cl、C2、C3、L1組成LC型兀濾波，減小電源噪聲對驅(qū)動電路的影響，C4、C5為Ul的退耦電容，C4盡量靠近Ul的第8弓l腳，C5盡量靠近Ul的第9引腳和第10引腳，C6靠近光發(fā)射組件U3。Ul第l引腳、第2引腳所接電阻Rl、R2用來調(diào)整輸入數(shù)據(jù)的脈沖寬度。電阻R3用來設(shè)置溫度補償電流，減小LED輸出光功率對溫度的依賴，電阻R4用來設(shè)置調(diào)制電流的大小。模塊外部送來的待發(fā)送電信號送到驅(qū)動U1的第3引腳(數(shù)據(jù)輸入正)、第4引腳(數(shù)據(jù)輸入負(fù))，經(jīng)過緩沖、脈沖調(diào)整之后送到驅(qū)動電路放大，然后由U1第12引腳、第13引腳并行輸出驅(qū)動電流到TOSA的LED負(fù)極，從而調(diào)制LED發(fā)光，利用光發(fā)射組件將待發(fā)射的電信號轉(zhuǎn)換成可見光信號后發(fā)射出去。Ul第11引腳所接的RC匹配網(wǎng)絡(luò)可用來減小光信號的下沖和上沖，以及波形的振鈴。作為另一個實施例，可以采用交流耦合方式，收發(fā)一體光模塊電路中還包括C26、C27、R28、R29;C26—端與I7050-EG第13引腳DOP連接，另一端與CONNECT9第2引腳RD連接；C27—端與I7050-EG第12引腳DON連接，另一端與CONNECT9第3引腳反相RD連接；R28—端與I7050-EG第13引腳DOP連接，另一端與GNDR連接；R29—端與I7050-EG第12引腳DON連接，另一端與GNDR連接；C26=C27=100nF，R3=211d2、R4=lOkH、R5=100Q、R6=22Q、R17=102磁珠、R19=100Q、R22=2kQ、R25=2kQ、R27=2KQ、Cl=10uF、C2=100nF、C3=luF、C4=100nF、C5=100nF、C6=100nF、C7=100nF、C8=10pF、C10-10uF、Cll=luF、C12=100nF、C13=100nF、C14=100nF、C15=100nF、C17=10uF、C18=luF、C19=100nF、C21=39pF、C22=100nF、C23=100nF、C24=100nF、C25=100nF、C26=100nF、C27=100nF、Ll=102磁珠、L3-102磁珠，如果VCCR=3.3V，R28=R29=180Q，如果VCCR-5V，R28=R29=270Q。采用如圖4所示的具體電路結(jié)構(gòu)的收發(fā)一體光模塊，具有高速率(可達(dá)到250Mbps)、高靈敏度(—28dBm@650nm155Mbps2A7-1NRZ碼)、低誤碼率的特點。本技術(shù)方案采用可發(fā)送可見光的高速RC-LED，POF在此波長上有一個低損耗窗口，約12dB/100m，因此可以解決可見光信號在POF中傳輸?shù)膯栴}；本實用新型采用高速、大面積、低結(jié)電容的硅光電二極管(SiPD),對于650nm波長的可見光有較高的響應(yīng)度，可以有效接收由POF發(fā)送過來的大光斑直徑的光信號，本實用新型數(shù)據(jù)輸出采用高速差分PECL電平接口，可以直接用于光網(wǎng)卡、光電轉(zhuǎn)換器、波長轉(zhuǎn)換器、交換機、路由器等光通信設(shè)備?？刹捎?3,3V或+5V電壓供電，采用+3.3V供電時產(chǎn)品功耗很低。本發(fā)明成本低廉，連接簡單、性能可靠，且成本低廉，且采用國際通用的lX9接b標(biāo)準(zhǔn)，有利于產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用。以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。權(quán)利要求1、一種收發(fā)一體光模塊，包括光接收機和光發(fā)射機，其特征在于，所述光發(fā)射機包括用于發(fā)射波長在可見光波段光信號的光發(fā)射組件，以及驅(qū)動所述光發(fā)射組件發(fā)光的光發(fā)射組件驅(qū)動器；所述光接收機包括將輸入的波長在可見光波段光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光接收組件，以及將所述光接收組件輸出的電信號進行限幅放大的限幅放大器。2、如權(quán)利要求1所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述光接收組件包括光電探測器，以及將所述光電探測器輸出的電流信號進行放大處理的跨阻放大器。3、如權(quán)利要求2所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述光電探測器為硅光電二極管。4、如權(quán)利要求1所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述光發(fā)射組件為共振腔發(fā)光二極管。5、如權(quán)利要求1所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述光接收組件為采用帶透鏡TO-46封裝形式的光接收組件；所述光發(fā)射組件為采用帶透鏡TO-46封裝形式的光發(fā)射組件；所述收發(fā)一體光模塊為采用1X9塑料外殼封裝形式的收發(fā)一體光模塊。6、如權(quán)利要求1所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述波長在可見光波段光信號具體為，波長650nm光信號或波長520nm光信號。7、如權(quán)利要求1所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述光發(fā)射組件為RC-LED芯片，所述光發(fā)射組件驅(qū)動器為17110-EG芯片，所述光接收組件為PIN-TIA芯片，所述限幅放大器為I7050-EG芯片；所述收發(fā)一體光模塊進一步包括CONNECT9連接器、電阻R3、R4、R5、R6、R17、R19、R22、R25、R27、電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、CIO、Cll、C12、C13、C14、C15、C17、C18、C19、C21、C22、C23、C24、C25、電感L1、L3;接收電源VCCR與H050-EG第6引腳VCCA、I7050-EG第14弓l腳VCCE連接；R17—端與PIN-TIA第1引腳VCC連接，另一端與VCCR連接；C19、C18—端與PIN-TIA第1引腳連接，另一端與接收地GNDR連接；C15、C14、C13、C12—端與VCCR連接，另一端與GNDR連接；C17、C10正極與VCCR連接，負(fù)極與GNDR連接；C25—端與VCCR連接，另一端與I7050-EG第7弓l腳CF連接;L3—端與VCCR連接，另一端與CONNECT9第5弓l腳VCC連接；Cll一端與CONNECT9第5引腳連接，另一端與GNDR連接；C21、R19—端與PIN-TIA第3引腳DOUT連接，另一端與PIN-TIA第2引腳反相DOUT連接；PIN-TIA第4引腳GND與GNDR連接；C22—端與PIN-TIA第3引腳連接，另一端與I7050-EG第4引腳DIP連接；C23—端與PIN-TIA第2引腳連接，另一端與I7050-EG第5引腳DIN連接;C24—端與I7050-EG第2引腳CAZP連接，另一端與I7050-EG第1引腳CAZN連接；R22—端與I7050-EG第16引腳VSET連接，另一端與GNDR連接；I7050-EG第3弓I腳GNDA與GNDR連接;I7050-EG第3引腳GNDA與GNDR連接；7050-EG第13引腳DOP與CONNECT9第2引腳RD連接;I7050-EG第12引腳DON與CONNECT9第3引腳反向RD連接;I7050-EG第10引腳ST與CONNECT9第4引腳SD連接；R27—端與I7050-EG第10引腳連接，另一端與GNDR連接；I7050-EG第9引腳STB與I7050-EG第8引腳JAM連接；R25—端與I7050-EG第8引腳連接，另一端與GNDR連接；I7050-EG第11引腳GNDE與GNDR連接；CONNECT9第1引腳VEE與GNDR連接；發(fā)射電源VCCT與17110-EG第8引腳VDDA、17110-EG第9引腳VDDD、17110-EG第IO引腳VDDC連接；C6、C5、C4、C3、C2—端與RC-LED第2引腳A連接，另一端與發(fā)射地GNDT連接；L1一端與VCCT連接，另一端與CONNECT9第6弓l腳VCC連接；Cl正極與CONNECT9第6引腳連接，負(fù)極與GNDT連接；RC-LED第3引腳PK與GNDT連接；RC-LED第1引腳K與I7110-EG第12引腳IOUT、I7110-EG第13引腳IOUT連接；C8—端與RC-LED第1弓l腳連接，另一端與R5連接；R5—端與C8連接，另一端與I7110-EG第11弓,PEAK連接；R6—端與VCCT連接，另一端與17110-EG第14引腳IOUTB連接；I7110-EG第15引腳DISA與GNDT連接；17110-EG第16引腳GNDA與GNDT連接；R4—端與GNDT連接，另一端與I7110-EG第7引腳RSET1連接；R3—端與I7110-EG第7引腳RSET1連接，另一端與I7110-EG第6引腳RSET2連接；C7—端與GNDT連接，另一端與I7110-EG第5引腳VREF連接；I7110-EG第4引腳DINN與CONNECT9第7引腳反相TD連接；17110-EG第3引腳DINP與CONNECT9第8引腳TD連接；CONNECT9第9引腳VEE與GNDT連接。8、如權(quán)利要求7所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述R3-21kH、R4=10kH、R5=100Q、R6=22Q、R17=102磁珠、R19=100Q、R22=2kH、R25=21d2、R27=2kQ、Cl=10uF、C2=100nF、C3=luF、C4=100nF、C5=100nF、C6=100nF、C7=100nF、C8=10pF、C10=10uF、Cll-luF、C12=100nF、C13=100nF、C14=100nF、C15=100nF、C17=10uF、C18=luF、C19=100nF、C21=39pF、C22=100nF、C23=100nF、C24=100nF、C25=100nF、Ll=102磁珠、13=102磁珠。9、如權(quán)利要求7所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，還包括C26、C27、R28、R29;C26—端與I7050-EG第13引腳DOP連接，另一端與CONNECT9第2引腳RD連接；C27—端與I7050-EG第12引腳DON連接，另一端與CONNECT9第3引腳反相RD連接；R28—端與I7050-EG第13引腳DOP連接，另一端與GNDR連接;R29—端與I7050-EG第12引腳DON連接，另一端與GNDR連接；C26=C27=100nF，R3=211dl、R4=10kQ、R5=100Q、R6=22Q、R17=102(磁珠)、R19=100Q、R22=2kH、R25=2kQ、R27=2KQ、Cl=10uF、C2=100nF、C3=luF、C4=100nF、C5=100nF、C6=100nF、C7=100nF、C8=10pF、C10=10uF、Cll-luF、C12=100nF、C13=100nF、C14=100nF、C15=100nF、C17=10uF、C18=luF、C19=100nF、C21=39pF、C22=100nF、C23=100nF、C24=100nF、C25=100nF、C26=100nF、C27=100nF、Ll-102磁珠、L3=102磁珠，如果VCCR=3.3V，R28=R29=180Q，如果VCCR=5V，R28=R29=270Q。10、一種包含權(quán)利要求1至9任意一項所述的收發(fā)一體光模塊的塑料光纖通信系統(tǒng)。全文摘要本發(fā)明涉及光通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種基于塑料光纖的收發(fā)一體光模塊及塑料光纖通信系統(tǒng)。收發(fā)一體光模塊包括光接收機和光發(fā)射機，所述光發(fā)射機包括用于發(fā)射波長在可見光波段光信號的光發(fā)射組件，以及驅(qū)動所述光發(fā)射組件發(fā)光的光發(fā)射組件驅(qū)動器；所述光接收機包括將輸入的波長在可見光波段光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光接收組件，以及將所述光接收組件輸出的電信號進行限幅放大的限幅放大器。本發(fā)明采用工作波長在可見光波段的光發(fā)射組件以及探測面積大的光電探測器，使得收發(fā)一體光模塊可以應(yīng)用于塑料光纖通信。文檔編號H04B10/155GK101527602SQ20081019852公開日2009年9月9日申請日期2008年9月12日優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日發(fā)明者王自和,胡承恩申請人:東莞市一普實業(yè)有限公司