hth华体会体育全站app:短距离塑料光纤通信系统

发布日期:2022-08-03 | 来源:华体会登陆入口 作者:华体会官方登录

  与电缆相比,作为传输介质,光纤具有很多优点,但是普通通信用的石英光纤连接难度大、成本昂贵、安装维护费用高,不能广泛应用于光纤不但具有光纤的优点,而且其直径一般在0.3~3mm,大的直径宜于连接,光的耦合效率也较高,同时还兼有柔软、抗弯曲、耐震动、抗辐射、价格便宜、施工方便等优点,可在一定程度上代替传统的石英光纤及铜缆。因此非常适合于(100m左右)、中小容量(几Kb/s至100Mb/s)、低成本(几十元)的桌面数据连接,以及设备之间、设备内部总线的数据连接。

  ● 减轻系统的重量。1500m直径1mm的塑料光纤的重量只有不到2kg。

  ● 抗雷击能力强。无金属的光缆本身是很好的绝缘体,即使暴露在室外,也不会引来雷电击坏设备。

  塑料光纤通信系统的基本组成为:光发送器、光接收器、塑料光纤及一些无源器件。光发送器将电信号(如TTL电平的信号)转化为光信号,光信号被耦合到塑料光纤中,通过塑料光纤传输到光接收器,光接收器将光信号还原为电信号(如TTL电平的信号)。

  塑料光纤通信系统侧重于短距离通信,低成本、简单易操作、高可靠性,因此在具体系统实现上,完全不同于石英光纤通信系统。

  塑料光纤收通信发器是塑料光纤通信系统中核心部分,包含光发送器和光接收器。

  图1是光发送器结构示意图,发光二极管(LED)是普通显示用的高亮度表面贴装发光二极管,驱动电流小于20mA,中心波长590nm(橙黄色光)。之所以选取590nm的发光二极管,是因为这种波长的发光二极管很廉价,而且在590nm波长处,塑料光纤的损耗值相对较低。发光二极管芯片尺寸选择在1.0mm×1.0mm左右,与塑料光纤的直径相当,容易将光信号耦合进入塑料光纤中。

  将外部输入的TTL电平信号进行FSK调频,把TTL电平信号转换成更适合塑料光纤传输的载波信号驱动LED发光。发光二极管(LED)输出的光信号直接耦合进入直径为1.0mm的玻璃棒,通过玻璃棒,再耦合进入直径为1.0mm的塑料光纤中。

  图2是光接收器结构示意图,光探测器探测到光信号并产生感应电流,后经放大模块两级放大,输入到FSK解调模块由触发器进行解调。解调出的信号仍含有高频干扰,经滤波器模块进行滤波后,再由判决模块进行判决,即可还原成输入的TTL信号。

  以上两种塑料光纤收发器方案均是针对点对点连接应用的。总线型塑料光纤通信系统的收发器应该是总线型的,在光电转换上,总线型塑料光纤通信收发器和点对点型的塑料光纤通信收发器相同,但总线型塑料光纤通信收发器是半双工方式工作的,它只有一个光信号输入输出端口,或者说它只有一个凹头塑料光纤活动连接器,此时,该凹头塑料光纤活动连接器中,与LED和Si-PIN相接的玻璃棒的端面不是垂直方式,而是45斜面方式,这样光束可以一分为二,一路到Si-PIN,一路到LED。图3为总线型塑料光纤通信收发器示意图。