CN108123754A - 一种双路带突发功能小型化光电转换器 - Google Patents

Abstract

本发明一种双路带突发功能小型化光电转换器，包括光电转换部件、高速电接口以及FC光纤接口，所述的光电转换部件包括HJ30J标准金属外壳、尾纤以及设置在HJ30J标准金属外壳内的光电转换模块，所述的尾纤设置在HJ30J标准金属外壳的后端并与FC光纤接口相连接，所述的光电转换模块包括数据输入口、数据输出口、激光输入口、激光输出口、通信口、控制器、激光驱动器、激光器、限幅放大器和激光接收器。通过上述，本发明把用户系统板高速差分电信号转换为光信号，通过光纤传送出去；也可以将光纤传送来的光信号转换为高速差分电信号，提供给用户系统板，在满足高密度、大容量高速数据传输要求的同时，解决了客户抗震动、高可靠、接口结构兼容性问题。

Description

一种双路带突发功能小型化光电转换器

技术领域

本发明涉及数据传输及工业控制用光纤通信技术的领域，尤其涉及一种双路带突发功能小型化光电转换器。

背景技术

光纤通信具有电绝缘性能高、抗干扰能力强、抗辐照能力强、容量大、传输质量高等优点，所以在雷达测控系统、军用通信、工业自动化测控传输系统中应用光纤通信就可以实现通信的高效、安全和稳定运行。 现有的工控设备内部总线控制多为电缆总线结构，电缆的传输带宽低、损耗大、体积大、重量大，要实现高速实时的控制比较困难。所以，应用全光网络的光网络总线设计，可以大幅度提高传输带宽、实现布线简便及轻质化。光网络总线设计是主从结构，参考FTTH通信架构需要突发光电转换模块，常用的小型化突发功能的光纤通信模块为SFF，实现一路数据的收发，光接口采用弹簧预紧的SC光纤接口，电接口通过双列焊接方式和系统板连接，可插拔方便性差，在民用和常规环境下的工业应用比较普遍。但对工控设备应用还不能满足小型化、多冗余、抗震动、高可靠、易安装的要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种双路带突发功能小型化光电转换器，把用户系统板高速差分电信号转换为光信号，通过光纤传送出去；也可以将光纤传送来的光信号转换为高速差分电信号，提供给用户系统板，在满足高密度、大容量高速数据传输要求的同时，解决了客户抗震动、高可靠、接口结构兼容性问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种双路带突发功能小型化光电转换器，包括光电转换部件、高速电接口以及FC光纤接口，所述的高速电接口和FC光纤接口设置在光电转转部件的前后两端，所述的光电转换部件包括HJ30J标准金属外壳、尾纤以及设置在HJ30J标准金属外壳内的光电转换模块，所述的尾纤设置在HJ30J标准金属外壳的后端并与FC光纤接口相连接，所述的光电转换模块包括数据输入口、数据输出口、激光输入口、激光输出口、通信口、控制器、激光驱动器、激光器、限幅放大器和激光接收器，所述的数据输入口、数据输出口和通信口均与高速电接口相连接，所述的激光输入口和激光输出口均与FC光纤接口相连接，所述的数据输入口还通过激光驱动器和激光器与激光输出口相连接，所述的激光输入口还通过激光接收器和限幅放大器与数据输出口相连接，所述的控制器与通信口相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述的高速电接口采用HJ30J高速电接口，所述的高速电接口通过锁紧螺丝与HJ30J标准金属外壳固定连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述的高速电接口外接用户系统板，高速电接口和用户系统板的连接方式采用对插加螺杆锁紧方式。

在本发明一个较佳实施例中，所述的高速电接口的插座选用高频高密度电连接器。

在本发明一个较佳实施例中，所述的尾纤通过光纤与FC光纤接口相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述的数据输入口、数据输出口和通信口通过的信号是电信号，所述的激光输入口和激光输出口通过的信号是光信号。

在本发明一个较佳实施例中，所述的电信号采用高速差分电信号。

本发明的有益效果是：本发明的一种双路带突发功能小型化光电转换器，把用户系统板高速差分电信号转换为光信号，通过光纤传送出去；也可以将光纤传送来的光信号转换为高速差分电信号，提供给用户系统板。在满足高密度、大容量高速数据传输要求的同时，解决了客户抗震动、高可靠、接口结构兼容性问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1 是本发明一种双路带突发功能小型化光电转换器中箱体的一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1中光电转换部件内内的光电转换模块的原理框图；

附图中的标记为：1、光电转换部件，2、高速电接口，3、FC光纤接口，4、锁紧螺丝，5、光纤，11、HJ30J标准金属外壳，12、尾纤，13、光电转换模块。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例包括：

一种双路带突发功能小型化光电转换器，包括光电转换部件1、高速电接口2以及FC光纤接口3，所述的高速电接口2和FC光纤接口3设置在光电转转部件1的前后两端，所述的光电转换部件1包括HJ30J标准金属外壳11、尾纤12以及设置在HJ30J标准金属外壳11内的光电转换模块13，所述的尾纤12设置在HJ30J标准金属外壳11的后端并与FC光纤接口3相连接。如图2所示，所述的光电转换模块13包括数据输入口、数据输出口、激光输入口、激光输出口、通信口、控制器、激光驱动器、激光器、限幅放大器和激光接收器，所述的数据输入口、数据输出口和通信口均与高速电接口相连接，所述的激光输入口和激光输出口均与FC光纤接口相连接，所述的数据输入口还通过激光驱动器和激光器与激光输出口相连接，所述的激光输入口还通过激光接收器和限幅放大器与数据输出口相连接，所述的控制器与通信口相连接。

上述中，所述的高速电接口2采用HJ30J高速电接口，所述的高速电接口2通过锁紧螺丝4与HJ30J标准金属外壳11固定连接；所述的尾纤12通过光纤5与FC光纤接口3相连接。所述的FC光纤接口3外接远端的信号处理机（图未视）。

进一步的，所述的高速电接口2外接用户系统板（图未视），高速电接口2和用户系统板的连接方式采用对插加螺杆锁紧方式。FC光纤接口3的方式和尺寸同普通的小封装光电转换模块兼容。光电转换模块13安装在HJ30J标准金属外壳11的外壳壁的方式，满足更高的抗震性，提高严酷环境下工作的可靠性。

光电转换模块13可和用户系统板上的对应HJ30J电接口连接，兼容通用的电连接器装配方式。高速电接口2对插加固定锁紧螺杆，可插拔易维修，可靠保证外部电信号和系统板连接传输，FC光纤接口3的连接器与光纤连接进行光信号传输。无论从安装的方便性，还是户外严酷环境的抗震性、电磁兼容等方面的可靠性都有很好的改进。

再进一步的，所述的数据输入口、数据输出口和通信口通过的信号是电信号，所述的激光输入口和激光输出口通过的信号是光信号。其中，所述的电信号采用高速差分电信号。

用户系统板的高速差分电信号通过高速电接口2输入光电转换模块13的数据输入口，通过激光驱动器驱动激光器发送高速调制激光信号实现信号的电/光转换，激光输出口输出的光信号通过光纤传输到远端的信号处理机，保证采样信号的快速可靠采集处理。远端的光信号经过光电转换模块13的激光输入口输入到激光接收器，内置的限幅放大器放大输出高速差分电信号通过光电转换模块13的数据输出口到高速电接口2，由高速电接口2输出给用户系统板实现信号的光/电转换。

从整体装配方面对产品做了完整展示。产品在系统上装配是和用户系统板上的高速电接口对插锁紧，主要实现和系统板的高速电口连接，把系统的高速电信号转换成激光调制信号输出，同时把光口输入的高速调制激光信号转换成高速电信号，完成高速信号的电/光、光/电转换。

所述的高速电接口2的插座选用高频高密度电连接器。对光电转换模块13上的高速差分信号和高速电接口2连接设计用高频杜邦柔性电路板材料设计，电路采用八层结构的带状线结构和差分过孔结构，按100欧姆差分阻抗设计。

高频高密度电连接器信号定义时在高速差分信号线两边各放置多路地信号，使高速信号和地平面构成共面波导结构，保证高速信号从刚柔结合的电路板传输到高速电接口上的信号完整性。

本发明的一种双路带突发功能小型化光电转换器主要解决以下问题：

1、是标准的HJ30J电接口结构的光电转换模块，机构上和电口的HJ30J装配兼容，同时，小体积不用占很大空间，安装方便简单，外观统一美观；

2、满足航天及类似工控采样设备的设计要求，实现了高密度小型化的光电信号转换的功能；

3、尾纤结构保证光路在狭小空间的自由可靠连接，抗震性好；

4、采用军工HJ30J标准金属外壳结构设计，全封闭结构保证系统的电磁电容性能；

5、采用HJ30J标准金属外壳增大了散热面积，实现很好的散热效果，提升系统的高温环境可靠性；

6、采样双路光电转换设计，解决了军工及工控冗余设计的方便性；

7、采用高速刚柔板结合设计，解决了PCB板装配空间小的限制，同时保证2.5G高速差分信号传输的信号完整性。

本发明的一种双路带突发功能小型化光电转换器具有如下优点：

1、采用双路PON小型化光电转换模块，对于需要高密度光电接口安装的产品应用及装配方便、美观；

2、采用军用HJ30J标准金属外壳结构设计外壳，可靠性、密封性、电磁兼容性能优越；

3、高速电接口和用户系统板的连接采用对插加固定锁紧螺杆方式，安装方便，简单实用，另外采用对插方式另外一个重点是有防错设计，插座安装方向不对，连接器与系统板连接防误插，提高了产品应用防呆功能，保证了系统的可靠性；

4、光电转换模块是带突发功能的PON模块，完全满足光网络总线设计需要；

5、采用了高效的散热设计，装配后外壳和仓壁紧密贴合，散热效果号，产品的高温工作窗口有很大提高。

综上所述，本发明的一种双路带突发功能小型化光电转换器，把用户系统板高速差分电信号转换为光信号，通过光纤传送出去；也可以将光纤传送来的光信号转换为高速差分电信号，提供给用户系统板。在满足高密度、大容量高速数据传输要求的同时，解决了客户抗震动、高可靠、接口结构兼容性问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种双路带突发功能小型化光电转换器，其特征在于，包括光电转换部件、高速电接口以及FC光纤接口，所述的高速电接口和FC光纤接口设置在光电转转部件的前后两端，所述的光电转换部件包括HJ30J标准金属外壳、尾纤以及设置在HJ30J标准金属外壳内的光电转换模块，所述的尾纤设置在HJ30J标准金属外壳的后端并与FC光纤接口相连接，所述的光电转换模块包括数据输入口、数据输出口、激光输入口、激光输出口、通信口、控制器、激光驱动器、激光器、限幅放大器和激光接收器，所述的数据输入口、数据输出口和通信口均与高速电接口相连接，所述的激光输入口和激光输出口均与FC光纤接口相连接，所述的数据输入口还通过激光驱动器和激光器与激光输出口相连接，所述的激光输入口还通过激光接收器和限幅放大器与数据输出口相连接，所述的控制器与通信口相连接。

2.根据权利要求1所述的双路带突发功能小型化光电转换器，其特征在于，所述的高速电接口采用HJ30J高速电接口，所述的高速电接口通过锁紧螺丝与HJ30J标准金属外壳固定连接。

3.根据权利要求1所述的双路带突发功能小型化光电转换器，其特征在于，所述的高速电接口外接用户系统板，高速电接口和用户系统板的连接方式采用对插加螺杆锁紧方式。

4.根据权利要求3所述的双路带突发功能小型化光电转换器，其特征在于，所述的高速电接口的插座选用高频高密度电连接器。

5.根据权利要求1所述的双路带突发功能小型化光电转换器，其特征在于，所述的尾纤通过光纤与FC光纤接口相连接。

6.根据权利要求1所述的双路带突发功能小型化光电转换器，其特征在于，所述的数据输入口、数据输出口和通信口通过的信号是电信号，所述的激光输入口和激光输出口通过的信号是光信号。

7.根据权利要求6所述的双路带突发功能小型化光电转换器，其特征在于，所述的电信号采用高速差分电信号。