一种多功能光电通信电路、模块、设备以及方法技术

本发明专利技术涉及光通信领域，具体指一种多功能光电通信电路、模块、设备以及方法，包括SFP模块、控制器模块、第一LD驱动模块、第二LD驱动模块，光收发模块以及光接收模块；在光电模块中可以实现：1、将正常的数据通信信号转换为光通信信号传输；2、将线路监控的电信号转换成光信号；并将线路监控信号和数据通信信号合成为复合信号，实现数据通信和线路监控的双重功能；3、当线路发生故障需要检测时，发送线路检测信号，来分析来确定故障的类型和位置，相比于通过外接专用OTDR设备来实现的线路检测，反应及时，实现成本低，控制方式简单；4、通过光接收模块接收和处理对端传输过来的复合信号。在光通信中具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信领域，特别涉及一种多功能光电通信电路、模块、设备以及方法。
技术介绍
目前通信技术的发展为社会和人们生活水平的发展提供了源源不断的推动力和加速度，信息技术对人们生活和社会进步提供了持久的能源源泉。一直以来通信技术是朝着更高速度，更大容量以及更小型化的方向发展。而光通信以其无以伦比的优势：抗干扰性强、保密性能高、中继距离长、通信容量大、原材料资源丰富造价低廉以及体积小重量轻等，成为整个通信技术应用和发展的关键。目前光通信技术的应用已经达到一个前所未有的广度，人们生活的方方面面都离不开光通信的身影，从人们日常通信使用最为广泛的光纤电话到光纤网络，可以说光通信早已经成为了现代通信的主要工具。光通信中，保障光通信线路的通畅和稳定也显得十分重要。光纤作为光通信中的重要保障和传输载体，所从一个节点到另一个节点之间的距离通常很远，而一旦通信光纤发生断点或者其他故障，其对其进行故障发生的情况和位置的精确诊断在光通信显得十分重要，这也是保障高的光通信质量中的工作难点。作为光通信中的重要环节的光收发模块具有光信号收发的功能，但是现有技术中的光通信线路监控是通过独立的OTDR模块来实现的，在光模块内部无法实现。OTDR(光时域反射技术)的基本原理是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行分析，利用分析光纤中后向散射光或前向散射光的方法测量因散射、吸收等原因产生的光纤传输损耗和各种结构缺陷引起的结构
性损耗，当光纤某一点受温度或应力作用时，该点的散射特性将发生变化，因此通过显示损耗与光纤长度的对应关系来检测外界信号分布于传感光纤上的扰动信息。进而判断光纤信号的故障类别和故障位置。但是现有的光通信电路和模块中的故障诊断一般通过外部专业的OTDR设备来实现，光模块本身不具备线路的监控和检测功能，但是外接OTDR所使用的设备造价高昂，使用时线路结构复杂，而且无法对光信号传输路径中的故障进行实时监控和及时检测，因此也无法在故障发生的最短时间内来判断和定位，进而及时采取维护措施来排除故障恢复正常的通信。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种多功能光电通信电路、模块、设备以及方法。能够在光模块内部实现多种功能：1、将正常的数据通信信号转换为光通信信号传输；2、将线路监控的电信号转换成光信号；并将线路监控信号和数据通信信号合成为复合信号，通过复合信号的传输实现数据通信和线路监控的双重功能；3、当线路发生故障需要检测时，发送线路检测信号，并通过对反射回来的线路检测的情况分析来确定故障的类型和位置；4、通过光接收模块接收和处理对端传输过来的复合信号。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种多功能光电通信电路：包括SFP模块、控制器模块、第一LD驱动模块、第二LD驱动模块，光收发模块(BOSA)、以及光接收模块(ROSA)；其中所述SFP模块与所述控制器模块、第一LD驱动模块和第二LD驱动模块分别相连；所述控制器模块与第一LD驱动模块和第二LD驱动模块分别相连；所述第一LD驱动模块和第二LD驱动模块分别与光收发模块(BOSA)相连；所述
光收发模块通过信号处理模块与控制器模块相连；所述光接收模块通过限制放大器模块与所述SFP模块相连；所述限制放大器模块还与控制器模块相连。工作时，所述第一LD驱动模块驱动下位的光收发模块将SFP模块所发出的第一信号转化成第一光信号，所述第二LD驱动模块驱动下位的光收发模块将SFP模块所发出的第二信号转化成第二光信号；所述光收发模块将所述第一光信号和所述第二光信号合成为复合信号，并通过光通信线路传输出去。并通过光通信线路传输出去，此时的复合信号同时具备第一光信号和第二光信号的双重功能；用户根据需要可以选择所述第一信号和第二信号的功用，以此本电路可以实现多种功能光信号的复合传输；此外本电路通过光接收模块来接收客户端所发送的复合信号，并将复合信号中的第一光信号和第二光信号分别恢复出来；使得本电路具有多功能信号的收发能力，线路简单，实现成本低。进一步的，所述第一信号为高频信号，所述第二信号为低频信号。将低频信号和高频信号合成为复合信号，频率之间较大的差异，使得信号之间的串扰减少，在信号的接收端可以更加准确的将所述第一信号和第二信号识别和分离出来。进一步的，所述第一信号为数据通信信号，所述第二信号为线路监控信号；通过将线路监控信号加载到正常的数据通信信号中形成复合信号，并通过分别控制所述线路监控信号和所述数据通信信号的LD驱动，实现信号传输功能之间的切换。具体的，所述第一LD驱动模块驱动光收发模块，将数据通信信号转换成相应的光通信信号，所述第二LD驱动模块驱动光收发模块，将线路监控信号转换成对应的光监控信号，所述光收发模块将所述通信信号和所述光监控信号合成
形成复合信号，发送到光通信线路中；复合信号同时具备了传输正常光通信信号传输以及光监控信号的双重功能；所述控制器模块通过开启或者关断所述第一LD驱动模块和所述第二LD驱动模块，来实现传输光通信信号、光检测信号或者复合信号的功能切换。具体的，当第一LD驱动开启，而第二LD驱动关闭时，光监控信号停止传输，通过光收发模块所发送到通信线路中的信号，只有光通信信号，此时可以进行正常的光通信信号功能传输。当第一LD驱动和第二LD驱动同时开启时，光通信信号和光监控信号均传输到光收发模块中，通过光收发模块将所述光通信信号和光监控信号合成为复合光信号，并发送到通信线路中，通过复合光信号的传输实现了数据通信和线路监控的双重功能。当线路发生故障时，需要进行线路检测时，用户通过控制器模块关闭第一LD驱动，开启所述第二LD驱动，光通信信号停止传输，并且通过提高所述第二LD驱动的输出光功率来增加第二信号的最终输出强度，此时的第二信号的功能由线路监控信号转变成线路检测信号；所述第二LD驱动通过所述光收发模块将所述线路检测信号转化成光检测信号，并发送到通信线路中，所述光检测信号在光通信线路的光纤中进行传输，在故障点(或断点)处被反射回来，被反射回来的光检测信号被光收发模块所接收到，所述光收发模块将接收到光检测信号转换成对应的电检测信号后，传输到信号处理器中经过噪声滤除等处理后传输到控制器模块中，所述控制器模块根据该信号的情况，来判断故障的类型和发生的位置，线路故障信号的分析原理与OTDR的原理相类似，不再赘述。本专利技术电路通过线路检测信号来实现的线路检测功能，相比于通过专门的外接
OTDR工具，实现的成本低，线路简单，反应更加及时。进一步的，本专利技术电路还具备复合信号的接收和处理功能，所述光接收模块将接收到的复合信号恢复成线路监控信号和数据通信信号，恢复出来的信号经过限制放大器的处理后传输到控制器模块和SFP中；通过线路监控信号的具体情况就可以判断线路的运行情况。作为一种优选，所述控制器模块为MCU模块，使用MCU模块来控制所述第一LD驱动模块和所述第二LD驱动模块的开启或关断。MCU-微处理单元具有多种功能的逻辑处理和控制能力，能够根据使用控制需要，下达相应的控制指令。作为一种优选，将信号传输功能切换的控制指令存储于MCU模块的寄存器中，使用时MCU模块根据用户所发出的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能光电通信电路，其特征在于：包括SFP模块、控制器模块、第一LD驱动模块、第二LD驱动模块、光收发模块以及光接收模块；其中所述SFP模块与所述控制器模块、第一LD驱动模块和第二LD驱动模块分别相连；所述控制器模块与第一LD驱动模块和第二LD驱动模块分别相连；所述第一LD驱动模块和第二LD驱动模块分别与光收发模块相连；所述光收发模块与控制器模块相连；所述光接收模块通过限制放大器模块与所述SFP模块相连；所述限制放大器模块还与控制器模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种多功能光电通信电路，其特征在于：包括SFP模块、控制器模块、第一LD驱动模块、第二LD驱动模块、光收发模块以及光接收模块；其中所述SFP模块与所述控制器模块、第一LD驱动模块和第二LD驱动模块分别相连；所述控制器模块与第一LD驱动模块和第二LD驱动模块分别相连；所述第一LD驱动模块和第二LD驱动模块分别与光收发模块相连；所述光收发模块与控制器模块相连；所述光接收模块通过限制放大器模块与所述SFP模块相连；所述限制放大器模块还与控制器模块相连。2.如权利要求1所述的多功能光电通信电路，其特征在于：所述第一LD驱动模块驱动下位的光收发模块，将SFP模块所发出的第一信号转化成第一光信号，所述第二LD驱动模块驱动下位的光收发模块，将SFP模块所发出的第二信号转化成第二光信号；所述光收发模块将所述第一光信号和所述第二光信号合成为复合信号，并通过光通信线路传输出去。3.如权利要求2所述的多功能光电通信电路，其特征在于：所述光接收模块接收客尸端所发送的复合信号，并将复合信号中的第一光信号和第二光信号恢复出来。4.如权利要求3所述的多功能光电通信电路，其特征在于：所述第一信号为高频信号，所述第二信号为低频信号。5.如权利要求4所述的多功能光电通信电路，其特征在于：所述第一信号为数据通信信号，所述第二信号为线路监控信号。6.如权利要求5所述的多功能光电通信电路，其特征在于：所述第一LD驱动模块将数据通信信号，通过光收发模块转换成相应的光通信信号，所述第 二LD驱动模块将线路监控信号，通过光收发模块转换成对应的光监控信号，所述光收发模块将所述光通信信号和所述光监控信号合成形成复合信号，发送到光通信线路中。7.如权利要求6所述的多功能光电通信电路，其特征在于：所述控制器模块通过开启或者关断所述第一LD驱动模块和所述第二LD驱动模块，来实现传输光通信信号、光检测信号或者复合信号的功能切换。8.如权利要求6所述的多功能光电通信电路，其特征在于：所述复合信号的调制深度为5％到50％。9.如权利要求1至8之一所述的多功能光电通信电路，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚海军，黄远军，魏秋明，
申请(专利权)人：索尔思光电成都有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51