CN211293366U - 一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备，包括单模光纤组件、单模限幅放大器、交流耦合电路、多模激光驱动器和多模光纤组件；所述单模光纤组件的第一端用于连接单模光纤，所述单模光纤组件的第二端与所述单模限幅放大器的第一端连接，所述单模限幅放大器的第二端与所述交流耦合电路的第一端连接，所述交流耦合电路的第二端与所述多模激光驱动器的第一端连接，所述多模激光驱动器的第二端与所述多模光纤组件的第一端连接，所述多模光纤组件的第二端用于连接多模光纤。采用本实用新型的技术方案能够实现单模光纤和多模光纤之间的模式转换，简化光纤通信拓扑，并降低使用成本。

Description

一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，特别是涉及一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备。

背景技术

随着光纤通信技术的发展，光纤通信系统的应用也越来越广泛，在实际应用中，经常会遇到光纤线路连接的问题，例如，一侧是单模光纤，另一侧是多模光纤，由于单模光纤和多模光纤所使用的光的波段不同，因此单模光纤和多模光纤之间是不可以互联的。

针对上述问题，通常做法是使用两个光纤收发器进行互转，如图1所示，单模光纤和多模光纤之间设置有单模光纤收发器和多模光纤收发器，单模光纤收发器通过网线和多模光纤收发器互联，当光信号经过单模光纤后，先进入单模光纤收发器进行相应处理，再通过网线进入多模光纤收发器进行相应处理，之后再传送给多模光纤；同理，当光信号经过多模光纤后，先进入多模光纤收发器进行相应处理，再通过网线进入单模光纤收发器进行相应处理，之后再传送给单模光纤。但是，这种做法往往会导致光纤通信系统的拓扑较为复杂，并且会增加使用成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备，能够实现单模光纤和多模光纤之间的模式转换，简化光纤通信拓扑，并降低使用成本。

为了实现以上目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备，包括单模光纤组件、单模限幅放大器、交流耦合电路、多模激光驱动器和多模光纤组件；

所述单模光纤组件的第一端用于连接单模光纤，所述单模光纤组件的第二端与所述单模限幅放大器的第一端连接，所述单模限幅放大器的第二端与所述交流耦合电路的第一端连接，所述交流耦合电路的第二端与所述多模激光驱动器的第一端连接，所述多模激光驱动器的第二端与所述多模光纤组件的第一端连接，所述多模光纤组件的第二端用于连接多模光纤。

作为优选方案，所述模式转换设备还包括单模激光驱动器和多模限幅放大器；

所述单模激光驱动器的第一端与所述单模光纤组件的第三端连接，所述单模激光驱动器的第二端与所述交流耦合电路的第三端连接；

所述多模限幅放大器的第一端与所述交流耦合电路的第四端连接，所述多模限幅放大器的第二端与所述多模光纤组件的第三端连接。

作为优选方案，所述单模光纤组件包括单模光接收组件和单模光发射组件；

所述单模光接收组件的第一端与所述单模光纤组件的第一端连接，所述单模光接收组件的第二端与所述单模光纤组件的第二端连接；

所述单模光发射组件的第一端与所述单模光纤组件的第一端连接，所述单模光发射组件的第二端与所述单模光纤组件的第三端连接。

作为优选方案，所述多模光纤组件包括多模光接收组件和多模光发射组件；

所述多模光发射组件的第一端与所述多模光纤组件的第一端连接，所述多模光发射组件的第二端与所述多模光纤组件的第二端连接；

所述多模光接收组件的第一端与所述多模光纤组件的第三端连接，所述多模光接收组件的第二端与所述多模光纤组件的第二端连接。

作为优选方案，所述交流耦合电路包括第一耦合模块和第二耦合模块；

所述第一耦合模块的第一端与所述交流耦合电路的第一端连接，所述第一耦合模块的第二端与所述交流耦合电路的第二端连接；

所述第二耦合模块的第一端与所述交流耦合电路的第三端连接，所述第二耦合模块的第二端与所述交流耦合电路的第四端连接。

作为优选方案，所述第一耦合模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容和第二电容；

所述第一电阻的第一端与供电电源连接，所述第一电阻的第二端与所述单模限幅放大器的第一输出端连接，

所述第二电阻的第一端与供电电源连接，所述第二电阻的第二端与所述单模限幅放大器的第二输出端连接；

所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第三电阻的第二端接地；

所述第四电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端接地；

所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第一电容的第二端与所述多模激光驱动器的第一输入端连接；

所述第二电容的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二电容的第二端与所述多模激光驱动器的第二输入端连接；

所述第五电阻的第一端与所述第一电容的第二端连接，所述第五电阻的第二端接地；

所述第六电阻的第一端与所述第二电容的第二端连接，所述第六电阻的第二端接地。

作为优选方案，所述第二耦合模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三电容和第四电容；

所述第七电阻的第一端与供电电源连接，所述第七电阻的第二端与所述多模限幅放大器的第一输出端连接，

所述第八电阻的第一端与供电电源连接，所述第八电阻的第二端与所述多模限幅放大器的第二输出端连接；

所述第九电阻的第一端与所述第七电阻的第二端连接，所述第九电阻的第二端接地；

所述第十电阻的第一端与所述第八电阻的第二端连接，所述第十电阻的第二端接地；

所述第三电容的第一端与所述第七电阻的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述单模激光驱动器的第一输入端连接；

所述第四电容的第一端与所述第八电阻的第二端连接，所述第四电容的第二端与所述单模激光驱动器的第二输入端连接；

所述第十一电阻的第一端与所述第三电容的第二端连接，所述第十一电阻的第二端接地；

所述第十二电阻的第一端与所述第四电容的第二端连接，所述第十二电阻的第二端接地。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供了一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备，包括单模光纤组件、单模限幅放大器、交流耦合电路、多模激光驱动器和多模光纤组件；单模光纤组件的第一端用于连接单模光纤，单模光纤组件的第二端与单模限幅放大器的第一端连接，单模限幅放大器的第二端与交流耦合电路的第一端连接，交流耦合电路的第二端与多模激光驱动器的第一端连接，多模激光驱动器的第二端与多模光纤组件的第一端连接，多模光纤组件的第二端用于连接多模光纤，从而能够实现单模光纤和多模光纤之间的模式转换，简化光纤通信拓扑，并降低使用成本。

附图说明

图1是现有技术提供的一种实现单模光纤和多模光纤模式转换的一个优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备的一个优选实施例的结构示意图；

图3是本实用新型提供的一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备的另一个优选实施例的结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备的第一耦合模块的一个优选实施例的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备，参见图2所示，是本实用新型提供的一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备的一个优选实施例的结构示意图，所述模式转换设备包括单模光纤组件101、单模限幅放大器102、交流耦合电路103、多模激光驱动器104和多模光纤组件105；

所述单模光纤组件101的第一端用于连接单模光纤，所述单模光纤组件101的第二端与所述单模限幅放大器102的第一端连接，所述单模限幅放大器102的第二端与所述交流耦合电路103的第一端连接，所述交流耦合电路103的第二端与所述多模激光驱动器104的第一端连接，所述多模激光驱动器104的第二端与所述多模光纤组件105的第一端连接，所述多模光纤组件105的第二端用于连接多模光纤。

具体的，在实际光纤通信过程中，当第一单模光信号通过单模光纤耦合到单模光纤组件101后，单模光纤组件101将接收到的单模光纤传送的第一单模光信号转换为第一差分电信号，并将第一差分电信号通过RX SerDes发送至单模限幅放大器102，单模限幅放大器102对接收到的第一差分电信号进行差分幅度放大，相应获得放大后的第一差分信号(放大后的第一差分信号的幅度是固定的)，并将放大后的第一差分电信号发送至交流耦合电路103，交流耦合电路103将接收到的放大后的第一差分电信号发送至多模激光驱动器104，多模激光驱动器104将放大后的第一差分电信号转换为第一电流信号，并通过多模激光器耦合电路(多模激光器耦合电路为多模激光驱动器104与多模光纤组件105之间的连接电路)将第一电流信号发送至多模光纤组件105，为多模光纤组件105提供调制电流和偏置电流，以驱动多模光纤组件105(例如驱动多模光纤组件105中的多模激光器)，多模光纤组件105将接收到的第一电流信号转换为第一多模光信号，并将第一多模光信号耦合至多模光纤中，从而实现单模光信号到多模光信号的转换。

需要说明的是，单模限幅放大器一般采用市场上成熟的限幅放大器来实现，可以根据实际需求采用对应速率的限幅放大器，多模激光驱动器同样可以采用现有的激光驱动器芯片进行实现，具体的芯片速率可以根据实际需求进行选择，对于155M及其以下速率的多模激光驱动器，也可以采用分立三极管、电阻、电容等进行搭建，本实用新型实施例均不做具体限定。

本实用新型实施例所提供的一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备，包括单模光纤组件、单模限幅放大器、交流耦合电路、多模激光驱动器和多模光纤组件；单模光纤组件的第一端用于连接单模光纤，单模光纤组件的第二端与单模限幅放大器的第一端连接，单模限幅放大器的第二端与交流耦合电路的第一端连接，交流耦合电路的第二端与多模激光驱动器的第一端连接，多模激光驱动器的第二端与多模光纤组件的第一端连接，多模光纤组件的第二端用于连接多模光纤，通过该模式转换设备能够实现单模光纤和多模光纤之间的模式转换，简化光纤通信拓扑，并降低使用成本。

参见图3所示，是本实用新型提供的一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备的另一个优选实施例的结构示意图，所述模式转换设备还包括单模激光驱动器106和多模限幅放大器107；

所述单模激光驱动器106的第一端与所述单模光纤组件101的第三端连接，所述单模激光驱动器106的第二端与所述交流耦合电路103的第三端连接；

所述多模限幅放大器107的第一端与所述交流耦合电路103的第四端连接，所述多模限幅放大器107的第二端与所述多模光纤组件105的第三端连接。

具体的，结合上述实施例，在实际光纤通信过程中，当第二多模光信号通过多模光纤耦合到多模光纤组件105后，多模光纤组件105将接收到的多模光纤传送的第二多模光信号转换为第二差分电信号，并将第二差分电信号通过RX SerDes发送至多模限幅放大器107，多模限幅放大器107对接收到的第二差分电信号进行差分幅度放大，相应获得放大后的第二差分信号(放大后的第二差分信号的幅度是固定的)，并将放大后的第二差分电信号发送至交流耦合电路103，交流耦合电路103将接收到的放大后的第二差分电信号发送至单模激光驱动器106，单模激光驱动器106将放大后的第二差分电信号转换为第二电流信号，并通过单模激光器耦合电路(单模激光器耦合电路为单模激光驱动器106与单模光纤组件101之间的连接电路)将第二电流信号发送至单模光纤组件101，为单模光纤组件101提供调制电流和偏置电流，以驱动单模光纤组件101(例如驱动单模光纤组件101中的单模激光器)，单模光纤组件101将接收到的第二电流信号转换为第二单模光信号，并将第二单模光信号耦合至单模光纤中，从而实现多模光信号到单模光信号的转换。

需要说明的是，多模限幅放大器一般采用市场上成熟的限幅放大器来实现，可以根据实际需求采用对应速率的限幅放大器，单模激光驱动器同样可以采用现有的激光驱动器芯片进行实现，具体的芯片速率可以根据实际需求进行选择，对于155M及其以下速率的单模激光驱动器，也可以采用分立三极管、电阻、电容等进行搭建，本实用新型实施例均不做具体限定。

结合图3所示，在又一个优选实施例中，所述单模光纤组件101包括单模光接收组件和单模光发射组件；

所述单模光接收组件的第一端与所述单模光纤组件101的第一端连接，所述单模光接收组件的第二端与所述单模光纤组件101的第二端连接；

所述单模光发射组件的第一端与所述单模光纤组件101的第一端连接，所述单模光发射组件的第二端与所述单模光纤组件101的第三端连接。

具体的，结合上述实施例，在实际光纤通信过程中，当第一单模光信号通过单模光纤耦合到单模光纤组件101后，单模光纤组件101的单模光接收组件负责将接收到的第一单模光信号转换为第一差分电信号，并将第一差分电信号通过RX SerDes发送至单模限幅放大器102；单模激光驱动器106将第二电流信号发送至单模光纤组件101后，为单模光纤组件101的单模光发射组件提供调制电流和偏置电流，以驱动单模光纤组件101的单模光发射组件，单模光纤组件101的单模光发射组件将接收到的第二电流信号转换为第二单模光信号，并将第二单模光信号耦合至单模光纤中。

需要说明的是，单模光纤组件101具体包括单模光接收组件和单模光发射组件，例如单模光纤组件101为现有技术常用的ROSA和TOSA，或者单模光纤组件101为现有技术常用的BOSA，本实用新型实施例不做具体限定。

结合图3所示，在又一个优选实施例中，所述多模光纤组件105包括多模光接收组件和多模光发射组件；

所述多模光发射组件的第一端与所述多模光纤组件105的第一端连接，所述多模光发射组件的第二端与所述多模光纤组件105的第二端连接；

所述多模光接收组件的第一端与所述多模光纤组件105的第三端连接，所述多模光接收组件的第二端与所述多模光纤组件105的第二端连接。

具体的，结合上述实施例，在实际光纤通信过程中，当第二多模光信号通过多模光纤耦合到多模光纤组件105后，多模光纤组件105的多模光接收组件将接收到的第二多模光信号转换为第二差分电信号，并将第二差分电信号通过RX SerDes发送至多模限幅放大器107；多模激光驱动器104将第一电流信号发送至多模光纤组件105后，为多模光纤组件105的多模光发射组件提供调制电流和偏置电流，以驱动多模光纤组件105的多模光发射组件，多模光纤组件105的多模光发射组件将接收到的第一电流信号转换为第一多模光信号，并将第一多模光信号耦合至多模光纤中。

需要说明的是，多模光纤组件105具体包括多模光接收组件和多模光发射组件，例如多模光纤组件105为现有技术常用的ROSA和TOSA，或者多模光纤组件105为现有技术常用的BOSA，本实用新型实施例不做具体限定。

结合图3所示，在又一个优选实施例中，所述交流耦合电路103包括第一耦合模块和第二耦合模块；

所述第一耦合模块的第一端与所述交流耦合电路103的第一端连接，所述第一耦合模块的第二端与所述交流耦合电路103的第二端连接；

所述第二耦合模块的第一端与所述交流耦合电路103的第三端连接，所述第二耦合模块的第二端与所述交流耦合电路103的第四端连接。

具体的，结合上述实施例，在实际光纤通信过程中，第一耦合模块为单模限幅放大器102和多模激光驱动器104之间的连接电路，第一耦合模块接收单模限幅放大器102发送的放大后的第一差分电信号，并将放大后的第一差分电信号发送至多模激光驱动器104，以实现单模限幅放大器102和多模激光驱动器104之间的互联；第二耦合模块为单模激光驱动器106和多模限幅放大器107之间的连接电路，第二耦合模块接收多模限幅放大器107发送的放大后的第二差分电信号，并将放大后的第二差分电信号发送至单模激光驱动器106，以实现单模激光驱动器106和多模限幅放大器107之间的互联。

参见图4所示，是本实用新型提供的一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备的第一耦合模块的一个优选实施例的电路图，作为上述方案的改进，所述第一耦合模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1和第二电容C2；

所述第一电阻R1的第一端与供电电源VCC连接，所述第一电阻R1的第二端与所述单模限幅放大器102的第一输出端连接，

所述第二电阻R2的第一端与供电电源VCC连接，所述第二电阻R2的第二端与所述单模限幅放大器102的第二输出端连接；

所述第三电阻R3的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第三电阻R3的第二端接地；

所述第四电阻R4的第一端与所述第二电阻R2的第二端连接，所述第四电阻R4的第二端接地；

所述第一电容C1的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第一电容C1的第二端与所述多模激光驱动器104的第一输入端连接；

所述第二电容C2的第一端与所述第二电阻R2的第二端连接，所述第二电容C2的第二端与所述多模激光驱动器104的第二输入端连接；

所述第五电阻R5的第一端与所述第一电容C1的第二端连接，所述第五电阻R5的第二端接地；

所述第六电阻R6的第一端与所述第二电容C2的第二端连接，所述第六电阻R6的第二端接地。

作为上述方案的改进，所述第二耦合模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三电容和第四电容；

所述第七电阻的第一端与供电电源连接，所述第七电阻的第二端与所述多模限幅放大器的第一输出端连接，

所述第八电阻的第一端与供电电源连接，所述第八电阻的第二端与所述多模限幅放大器的第二输出端连接；

所述第九电阻的第一端与所述第七电阻的第二端连接，所述第九电阻的第二端接地；

所述第十电阻的第一端与所述第八电阻的第二端连接，所述第十电阻的第二端接地；

所述第三电容的第一端与所述第七电阻的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述单模激光驱动器的第一输入端连接；

所述第四电容的第一端与所述第八电阻的第二端连接，所述第四电容的第二端与所述单模激光驱动器的第二输入端连接；

所述第十一电阻的第一端与所述第三电容的第二端连接，所述第十一电阻的第二端接地；

所述第十二电阻的第一端与所述第四电容的第二端连接，所述第十二电阻的第二端接地。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种单模光纤和多模光纤的模式转换设备，其特征在于，包括单模光纤组件、单模限幅放大器、交流耦合电路、多模激光驱动器和多模光纤组件；

所述单模光纤组件的第一端用于连接单模光纤，所述单模光纤组件的第二端与所述单模限幅放大器的第一端连接，所述单模限幅放大器的第二端与所述交流耦合电路的第一端连接，所述交流耦合电路的第二端与所述多模激光驱动器的第一端连接，所述多模激光驱动器的第二端与所述多模光纤组件的第一端连接，所述多模光纤组件的第二端用于连接多模光纤。

2.如权利要求1所述的单模光纤和多模光纤的模式转换设备，其特征在于，所述模式转换设备还包括单模激光驱动器和多模限幅放大器；

所述单模激光驱动器的第一端与所述单模光纤组件的第三端连接，所述单模激光驱动器的第二端与所述交流耦合电路的第三端连接；

所述多模限幅放大器的第一端与所述交流耦合电路的第四端连接，所述多模限幅放大器的第二端与所述多模光纤组件的第三端连接。

3.如权利要求2所述的单模光纤和多模光纤的模式转换设备，其特征在于，所述单模光纤组件包括单模光接收组件和单模光发射组件；

所述单模光接收组件的第一端与所述单模光纤组件的第一端连接，所述单模光接收组件的第二端与所述单模光纤组件的第二端连接；

所述单模光发射组件的第一端与所述单模光纤组件的第一端连接，所述单模光发射组件的第二端与所述单模光纤组件的第三端连接。

4.如权利要求2所述的单模光纤和多模光纤的模式转换设备，其特征在于，所述多模光纤组件包括多模光接收组件和多模光发射组件；

所述多模光发射组件的第一端与所述多模光纤组件的第一端连接，所述多模光发射组件的第二端与所述多模光纤组件的第二端连接；

所述多模光接收组件的第一端与所述多模光纤组件的第三端连接，所述多模光接收组件的第二端与所述多模光纤组件的第二端连接。

5.如权利要求2所述的单模光纤和多模光纤的模式转换设备，其特征在于，所述交流耦合电路包括第一耦合模块和第二耦合模块；

所述第一耦合模块的第一端与所述交流耦合电路的第一端连接，所述第一耦合模块的第二端与所述交流耦合电路的第二端连接；

所述第二耦合模块的第一端与所述交流耦合电路的第三端连接，所述第二耦合模块的第二端与所述交流耦合电路的第四端连接。

6.如权利要求5所述的单模光纤和多模光纤的模式转换设备，其特征在于，所述第一耦合模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容和第二电容；

所述第一电阻的第一端与供电电源连接，所述第一电阻的第二端与所述单模限幅放大器的第一输出端连接，

所述第二电阻的第一端与供电电源连接，所述第二电阻的第二端与所述单模限幅放大器的第二输出端连接；

所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第三电阻的第二端接地；

所述第四电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端接地；

所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第一电容的第二端与所述多模激光驱动器的第一输入端连接；

所述第二电容的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二电容的第二端与所述多模激光驱动器的第二输入端连接；

所述第五电阻的第一端与所述第一电容的第二端连接，所述第五电阻的第二端接地；

所述第六电阻的第一端与所述第二电容的第二端连接，所述第六电阻的第二端接地。

7.如权利要求5所述的单模光纤和多模光纤的模式转换设备，其特征在于，所述第二耦合模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三电容和第四电容；

所述第七电阻的第一端与供电电源连接，所述第七电阻的第二端与所述多模限幅放大器的第一输出端连接，

所述第八电阻的第一端与供电电源连接，所述第八电阻的第二端与所述多模限幅放大器的第二输出端连接；

所述第九电阻的第一端与所述第七电阻的第二端连接，所述第九电阻的第二端接地；

所述第十电阻的第一端与所述第八电阻的第二端连接，所述第十电阻的第二端接地；

所述第三电容的第一端与所述第七电阻的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述单模激光驱动器的第一输入端连接；

所述第四电容的第一端与所述第八电阻的第二端连接，所述第四电容的第二端与所述单模激光驱动器的第二输入端连接；

所述第十一电阻的第一端与所述第三电容的第二端连接，所述第十一电阻的第二端接地；

所述第十二电阻的第一端与所述第四电容的第二端连接，所述第十二电阻的第二端接地。

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