CN207543110U - 一种嵌入误码测试功能的低速光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种嵌入误码测试功能的低速光模块，包括信号发送单元、MCU控制器和信号接收单元，信号发送单元包括复用器、驱动器和LD激光器，复用器、驱动器和LD激光器的信号输入端和信号输出端依次进行信号连接，MCU控制器的信号输出端与复用器的信号输入端连接；在LD激光器的信号输出端连接有光发送端口；信号接收单元包括光接收器、限幅放大器和解复用器，光接收器、限幅放大器和解复用器的信号输入端和信号输出端依次进行信号连接；解复用器还与MCU控制器连接。本实用新型的有益效果是：通过在信号发送单元增加复用器，在信号接收单元增加解复用器，可实现光通信链路在光路上是否出现误码的检测。

Description

一种嵌入误码测试功能的低速光模块

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种嵌入误码测试功能的低速光模块。

背景技术

在电力控制和工业控制领域，光通信技术也得到了广泛应用，与其它领域数据传输速率不断提高的趋势相反，这些领域的数据传输速率很低，通常在10Mb/s以下。为了在低速领域实现更有效的数据传输，目前有一些采用普通百兆SFP(Small Form-factorPluggable：小型可插拔)光模块向下兼容到低速率的方案，这些方案一般采用差分LVPECL(Low Voltage Positive Emitter-Couple Logic，低压正发射极耦合逻辑)输入、输出和AC耦合，并采用TIA(trans-impedance amplifier，跨阻放大器)对接收信号进行转化及增益控制；另外一种方案就是，通过调整接收端模拟电路带宽的方式，使接收端尽可能的向下兼容，来传输低频信号。

这样带来的问题是，对光模块的元器件性能一致性要求很高，对制造的要求也很严格，而在实际应用场合，光模块的功能特性仍然是未知数。特别是，对于工控领域的通信测试技术，应用少，专业设备少，价格昂贵，许多客户并不能承受一个单独的维护系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有应用在电力控制和工业控制领域的低速光模块检测和维护不方便、成本高的缺陷，提供一种嵌入误码测试功能的低速光模块。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种嵌入误码测试功能的低速光模块，包括信号发送单元、MCU控制器和信号接收单元所述信号发送单元包括复用器、驱动器和LD激光器，所述复用器、所述驱动器和所述LD激光器的信号输入端和信号输出端依次进行信号连接，所述MCU控制器的信号输出端与所述复用器的信号输入端连接；在所述LD激光器的信号输出端连接有光发送端口；所述信号接收单元包括光接收器、限幅放大器和解复用器，所述光接收器、所述限幅放大器和所述解复用器的信号输入端和信号输出端依次进行信号连接；所述解复用器还与所述MCU控制器连接；在所述光接收器的信号输入端连接有光接收端口，所述光接收端口的信号输入端与所述光发送端口的信号输出端连接。

本实用新型的有益效果是：通过在信号发送单元增加复用器，在信号接收单元增加解复用器，检测光通信链路在光路上是否出现误码时，只需利用MCU控制器向复用器输入测试码信号，经过信号发送单元和信号接收单元的光电信号传输后，由解复用器将接收的测试码信号发送给MCU控制器，然后再由MCU控制器进行判断，即可检测出实际光通信链路在光路上是否出现误码，检测和维护方便快捷，在硬件上也只需要增加复用器和解复用器，而不需要专业检测设备，成本低廉。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步：在所述复用器的信号输入端还连接有数据输入端口。

上述进一步方案的有益效果是：本实用新型低速光模块在正常工作时，数据输入端口用于将正常的外部数据信号输入。

进一步：所述复用器为二选一复用器。

上述进一步方案的有益效果是：既可以选择输入数据输入端口发送的外部数据信号，也可以选择输入MCU控制器发送的测试码信号，在普通低速光模块上实现实际通信线路的误码测试功能。

进一步：在所述解复用器的信号输出端还连接有数据输出端口。

上述进一步方案的有益效果是：本实用新型低速光模块在正常工作时，数据输出端口用于将正常的工作信号输出。

进一步：所述解复用器为一分二解复用器。

上述进一步方案的有益效果是：既可以把接收到的数据信号发送给数据输出端口，也可以把接收到的数据信号发送给MCU控制器，在普通低速光模块上实现实际通信线路的误码测试功能。

附图说明

图1为本实用新型的模块结构图；

图2为本实用新型光模块功能控制实现模块图；

附图中，各标号所代表的部件名称如下：

1、信号发送单元，11、数据输入端口，12、复用器，13、驱动器，14、LD激光器，15、光发送端口，2、MCU控制器，3、信号接收单元，31、光接收端口，32、光接收器，33、限幅放大器，34、解复用器，35、数据输出端口，4、上位机网管，5、近端光模块，51、近端MCU控制器，6、远端光模块，61、远端MCU控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种嵌入误码测试功能的低速光模块，其包括信号发送单元1、MCU控制器2和信号接收单元3，所述信号发送单元1与所述信号接收单元3之间进行光信号传输。

所述信号发送单元1包括复用器12、驱动器13和LD激光器14，所述复用器12、所述驱动器13和所述LD激光器14的信号输入端和信号输出端依次进行信号连接，所述MCU控制器2的信号输出端与所述复用器12的信号输入端连接；在所述复用器12的信号输入端还连接有数据输入端口11；在所述LD激光器14的信号输出端还连接有光发送端口15。LD激光器14即半导体激光器。

所述复用器12为二选一复用器，可以选择输入数据输入端口11发送的外部数据信号，或者选择输入MCU控制器2发送的测试码信号。

本实用新型低速光模块在正常工作时，MCU控制器2会向复用器12发送选择电平信号，使复用器12选择输入数据输入端口11发送的外部数据信号，所述外部数据信号再依次经过驱动器13和LD激光器14转换成正常光信号，然后由光发送端口15输出所述正常光信号；

本实用新型低速光模块在需要对通信线路进行误码测试时，MCU控制器2会向复用器12发送选择电平信号，使复用器12选择输入MCU控制器2发送的测试码电信号，与此同时，所述测试码电信号依次经过驱动器13和LD激光器14转换成测试码光信号，然后由光发送端口15输出所述测试码光信号。

所述选择电平信号为复用器12的开关控制信号，用高电平选择外部数据信号或者测试码电信号中的一路，用低电平选择另外一路，由于每次只能选择一路，不能两路同时选中，所以光模块可以分开进行正常工作和误码测试。

如图1所示，所述信号接收单元3包括光接收器32、限幅放大器33和解复用器34，所述光接收器32、所述限幅放大器33和所述解复用器34的信号输入端和信号输出端依次进行信号连接；所述解复用器34还与所述MCU控制器2连接；在所述光接收器32的信号输入端连接有光接收端口31，所述光接收端口31的信号输入端与所述光发送端口15的信号输出端连接。所述光接收端口31接收所述光发送端口15输出的光信号；在所述解复用器34的信号输出端还连接有数据输出端口35。

所述解复用器34为一分二解复用器，可以把接收到的数据信号发送给数据输出端口35，或者把接收到的数据信号发送给MCU控制器2。

本实用新型低速光模块在正常工作时，光接收端口31接收所述光发送端口15输出的正常光信号，并将所述正常光信号发送给光接收器32，光接收器32将所述正常光信号转换成电信号，然后所述电信号经过限幅放大器33的放大整形后被发送给解复用器34，MCU控制器2向解复用器34发送选择电平信号，使解复用器34将所述电信号发送给数据输出端口35，并由数据输出端口35输出。

本实用新型低速光模块在需要对通信线路进行误码测试时，光接收端口31接收所述光发送端口15输出的测试码光信号，并将所述测试码光信号发送给光接收器32，所述光接收器32将所述测试码光信号转换成输出测试码电信号后，所述输出测试码电信号由限幅放大器33进行放大整形，限幅放大器33将所述输出测试码电信号发送给解复用器34，此时MCU控制器2向解复用器34发送选择电平信号，使解复用器34将所述输出测试码电信号发送给MCU控制器2，由MCU控制器2进行检测通信线路是否出现误码，若所述输出测试码电信号与所述信号发送单元1中输入的所述测试码电信号相同，则通信线路正常，没有出现误码；若所述输出测试码电信号与所述信号发送单元1中输入的所述测试码电信号不相同，则通信线路出现误码的情况。

所述光接收器32为PIN-TIA(PIN：二极管，TIA：跨阻放大器)光接收器，是能够将微弱的光信号转换成电信号，并将信号进行一定强度低噪声放大的探测器件。

如图2所示，上位机网管4通过I2C接口与近端光模块5的近端MCU控制器51、远端光模块6的远端MCU控制器61连接，同时，近端光模块5与远端光模块6之间互相进行光信号传输；上位机网管4通过I2C接口和光模块的数字监控功能(DDM：Digital DiagnosticsMonitoring)实现光模块的功能控制。

近端光模块5和远端光模块6还均包括信号发送单元1、信号接收单元3，近端光模块5与远端光模块6在进行通信时，由上位机网管4通过I2C接口控制其工作方式，即上位机网管4通过I2C接口分别与近端MCU控制器51、远端MCU控制器61进行通信，以控制近端光模块5与远端光模块6之间是进行正常通信还是误码测试。

近端MCU控制器51、远端MCU控制器61即为MCU控制器2。

优选的，所述MCU控制器2可选用型号为C8051F330的芯片，其供电电压为2.7V至3.6V，时钟频率为25MHz，运算速度为25MIPS，并带有8k flash存储器。

所述复用器12和所述解复用器34可选用型号为HD74LV157A的芯片，该芯片包括4个二选一选择器，且收发部分用同一个芯片处理。

所述驱动器13可选用型号为i7032的驱动器，该驱动器3.3V电压和5V电压兼容，适用于百兆及以下速率，且自带温度补偿器。

所述限幅放大器33可选用型号为MAX3265的放大器，该放大器的最低截止频率可到2kHz。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种嵌入误码测试功能的低速光模块，其特征在于：包括信号发送单元(1)、MCU控制器(2)和信号接收单元(3)，所述信号发送单元(1)包括复用器(12)、驱动器(13)和LD激光器(14)，所述复用器(12)、所述驱动器(13)和所述LD激光器(14)的信号输入端和信号输出端依次进行信号连接，所述MCU控制器(2)的信号输出端与所述复用器(12)的信号输入端连接；在所述LD激光器(14)的信号输出端连接有光发送端口(15)；所述信号接收单元(3)包括光接收器(32)、限幅放大器(33)和解复用器(34)，所述光接收器(32)、所述限幅放大器(33)和所述解复用器(34)的信号输入端和信号输出端依次进行信号连接；所述解复用器(34)还与所述MCU控制器(2)连接；在所述光接收器(32)的信号输入端连接有光接收端口(31)，所述光接收端口(31)的信号输入端与所述光发送端口(15)的信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述一种嵌入误码测试功能的低速光模块，其特征在于：在所述复用器(12)的信号输入端还连接有数据输入端口(11)。

3.根据权利要求2所述一种嵌入误码测试功能的低速光模块，其特征在于：所述复用器(12)为二选一复用器。

4.根据权利要求1所述一种嵌入误码测试功能的低速光模块，其特征在于：在所述解复用器(34)的信号输出端还连接有数据输出端口(35)。

5.根据权利要求4所述一种嵌入误码测试功能的低速光模块，其特征在于：所述解复用器(34)为一分二解复用器。