[发明专利]单芯光传输智能通信模块及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，既涉及光收发器件、又涉及光通信模块、还涉及到光通信模块的应用方案，尤其涉及单芯塑料光纤光收发器件和单芯塑料光纤光传输智能通信模块及其具体的应用方案。

背景技术

光纤通信以其通信容量大、中继距离远、抗电磁干扰能力强等突出优点，正受到人们的极大重视。而实现光收发、光电转换的光收发器件是实现光纤通信的最基础器件。该器件既要实现光信号的接收与发送，即要有合适的输出光功率、有良好的消光比、有良好的调制特性，这些是对光收发器件光发送功能的基本要求，还要求有极低误码率、较高接收灵敏度，这些是对光收发器件光接收功能的基本要求。通常使用的光收发器件为双芯光收发器，两端光收发器之间连接两根光纤，一根光纤只传输一个方向的光信号，这样要实现全双工通信必须需要两根光纤。在许多对光通信的数据量和传输速率要求相对比较低的应用场合，考虑采用单根光纤实现光通信成为需要进行应用型研究的课题。

同时，光收发器件作为光通信设备中最为基础的器部，它主要实现光信号与电信号之间的转换、电信号前置处理，它应用到光通信技术领域，还需要为之配置相应的外围功能电路，以形成具有实用功能的光通信模块。现阶段，能实现光纤通信的模块不在少数，但未见有报道出现过采用一根单芯塑料光纤传输光信号实现光通信的模块，更未见将以单芯光收发器件为基础器件，结合微计算机技术，形成模块之间仅需单芯塑料光纤传输光信号的、功能扩展的、智能化的单芯光传输通信模块。

信息化技术的飞速发展，使多终端设备的实时管理控制成为可能，如，对生产作业场所若干设备的管理监控、对在一定地域内监测仪表信息的采集、对居民小区电能表、水表、燃气表数据实时抄收等等。现实中的多终端设备通常要组成特定的系统架构，由统一的管理平台进行实时监测和控制，为此，这些多终端设备与数据采集装置或管理平台之间需要建立数据链路，目前通常采用的数据链路形式有，无线模式（ZigB）、有线模式（485总线和电力线载波），在当今用电环境和空间电磁波环境情况下，这些数据传输模式都面临复杂的电磁干扰，直接影响到数据传输的可靠性和数据的准确性。此外，在终端设备数量较大的情况下，如何快速准确定位故障终端也成为了一个突出的问题。无线模式通常采用的树状结构，每个终端直接与上一级数据节点通信联系，各终端彼此之间不构成联系，这样，当无线通信受到长时间干扰或某终端无线通信模块发生故障，就很难快速定位该故障终端。而485总线数据链路模式，每个终端与总线之间都需要有连线，由于485连线和总线中传输的仍然是电信号，故仍会受到电磁干扰，影响到数据实时传输，另外，485总线模式同样无法在众多终端中快速确定故障终端。如何将单芯光传输智能通信模块具体地应用到上述多终端设备的实时管理系统中，充分发挥光通信技术自身的特长，有效的、可靠的、节约的实现实时管理的各项功能，这成为当前光通信技术所面临的实际课题。

发明内容

本发明第一个发明目的是提供一种新型的单芯光收发器件，使该器件能在一根光纤的条件下实现全双工通信或半双工通信，从而有效提高光纤的利用率，降低通信线路成本。

本发明第二个发明目的是以新型的单芯光收发器件为光收发器件，配以微处理单元，形成一种单芯光传输智能通信模块，从而有效拓展该模块的应用领域。

本发明第三个发明目的是给出单芯光传输智能通信模块的具体应用，并针对不同的应用系统设计出具体的单芯光传输智能通信模块，有效解决原应用系统存在的技术难题，提升应用系统的可靠性、可操控性以及智能化程度。

为实现上述第一个目的，本发明的技术方案是，此种单芯光收发器构成包括有基座、发光元件、受光元件、透镜，发光元件和受光元件同轴设置并固定于基座之上，其特征在于：所述光收发器中发光元件所发送光信号的谱段与受光元件所接收光信号的谱段不相同，单芯光纤一端所连接光收发器的发光元件所发送光信号的谱段与该单芯光纤另一端所连接光收发器受光元件所接收光信号的谱段相同，即单芯光纤两端所连接的光收发器要匹配，两种谱段光信号经单芯光纤同时且相对地从一端光收发器传输到达另一端光收发器，实现点对点的全双工光通信。