[发明专利]微型化多路双向信号光纤传输组件

权利要求书

1.一种微型化多路双向信号光纤传输组件，其特征在于，包括采用多芯片堆栈封装结构的现场端及控制端，所述现场端包括第一FPGA、模数转换器、第一电平转换器、第一光模块和采用BGA封装的第一I/O信号接口端子，所述控制端包括第二FPGA、数模转换器、第二电平转换器、第二光模块和采用BGA封装的第二I/O信号接口端子，所述第二光模块和所述第一光模块之间通过一传输光纤相连，其中，

所述第一I/O信号接口端子，用于提供输入至所述现场端的多路电压信号、多路数据信号的输入接口，及所述现场端输出的多路数据信号、多路TTL脉冲信号的输出接口；

所述第二I/O信号接口端子，用于提供所述控制端输出的多路电压信号、多路数据信号的输出接口，及输入至所述控制端的多路数据信号、多路TTL脉冲信号的输入接口；

所述模数转换器，用于通过所述第一I/O信号接口端子接收多路电压信号，并将其进行模数转换后发送至所述第一FPGA；

所述数模转换器，用于接收所述第二FPGA输出的多路电压信号，并将其进行数模转换后通过所述第二I/O信号接口端子输出；

所述第一电平转换器，用于接收所述第一FPGA输出的多路数据信号和多路TTL脉冲信号，并将其进行电平匹配转换后通过所述第一I/O信号接口端子输出；

所述第二电平转换器，用于接收所述第二FPGA输出的多路数据信号，并将其进行电平匹配转换后通过所述第二I/O信号接口端子输出；

所述第一FPGA，用于当收到多路数字化的电压信号和多路数据信号时将其变换为一路PECL信号发送至所述第一光模块；当收到所述第一光模块发送的包含有多路数据信号和多路TTL脉冲信号的PECL信号时，将其变换成对应的多路数据信号和多路TTL脉冲信号输出；

所述第二FPGA，用于当收到多路数据信号和多路TTL脉冲信号时将其变换为一路PECL信号发送至所述第二光模块；当收到所述第二光模块发送的包含有多路数字化的电压信号和多路数据信号的PECL信号时，将其变换成对应的多路数字化的电压信号和多路数据信号输出；

所述第一光模块，用于当收到所述第一FPGA发送的PECL信号时将其转换为对应的光信号并通过所述传输光纤发送至所述第二光模块；当收到所述第二光模块通过所述传输光纤发送的光信号时将其转换为对应的PECL信号输出；

所述第二光模块，用于当收到所述第二FPGA发送的PECL信号时将其转换为对应的光信号并通过所述传输光纤发送至所述第一光模块；当收到所述第一光模块通过所述传输光纤发送的光信号时将其转换为对应的PECL信号输出。

2.根据权利要求1所述的微型化多路双向信号光纤传输组件，其特征在于，所述第一光模块和所述第二光模块均由光模块发射电路和光模块接收电路构成，其中，

所述光模块接收电路包括光电转换器、前置放大电路、后级放大电路、第一滤波网络和判决电路；

所述光电转换器，用于接收光信号并将其转换成对应的电流信号输出；

所述前置放大电路，用于将所述光电转换器输出的电流信号转换成对应的电压信号并放大输出；

所述后级放大电路，用于将所述前置放大电路输出的电压信号进行放大输出；

所述判决电路，用于对所述后级放大电路放大后输出的不规则电压信号进行电平判决，并在电平判决后整形输出PECL信号；

所述第一滤波网络，用于将输入电源进行滤波后向所述前置放大电路、所述后级放大电路和所述判决电路供电；

所述光模块发射电路包括驱动电路、激光器、光电探测器、APC电路、第二滤波网络、发光二极管和告警电路；

所述驱动电路，用于将来自FPGA的PECL信号转换为驱动所述激光器所需的电流信号，并将该电流信号进行放大和调制处理后输出驱动信号；

所述激光器，用于根据所述驱动电路输出的驱动信号发出对应的光信号；

所述光电探测器，用于探测所述激光器发出的光信号的光功率；

所述APC电路，用于根据所述光电探测器探测到的光信号的光功率自动调节自身的偏置电流，并据此输出功率调整信号至所述驱动电路，以保持所述激光器输出的光信号的光功率稳定；

所述告警电路，用于当判定所述APC电路输出的功率调整信号致使所述激光器发出的光信号的光功率低于设定阈值时，输出告警信号点亮所述发光二极管；

所述第一滤波网络，用于将输入电源进行滤波后向所述驱动电路、所述APC电路和所述告警电路供电。