一种串口通信的光模块

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种串口通信的光模块。

背景技术

串行接口是一种可以将接收来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，同时可将接收的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功能的电路，我们称为串行接口电路。其中在实现串口数据的收发转换时常会用到光模块。

然而目前的光模块主要是针对信号强度较大的信号传输进行设计的，导致光模块在使用时无法满足小信号控制器远距离光纤传输时的通信传输控制，不能够直接连接RS232\CPLD\FPGA等串口进行通讯，同时光模块的功效较大，不够经济实用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种串口通信的光模块。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种串口通信的光模块，包括光模块本体、PCB板、电平转换器和放大器，所述光模块本体包括所述PCB板、设置在所述PCB上端一侧的连接插片、设置在所述连接插片一侧的所述电平转换器、设置在所述电平转换器一侧的所述放大器、设置在所述放大器一侧的探测器、设置在所述探测器一侧的激光器、设置在所述激光器一侧的驱动器、设置在所述激光器另一侧的透镜阵列以及设置在所述PCB板上端中部的单片机，所述光模块本体上端设置有壳体。

进一步的，所述连接插片与所述PCB板锡焊连接，所述连接插片与外部的串口通信接口端的插片交错分布。

通过采用上述技术方案，所述连接插片主要用于实现所述光模块本体与外部的串口通信接口的可靠相连。

进一步的，所述电平转换器与所述PCB板锡焊连接，所述单片机与所述PCB板锡焊连接。

通过采用上述技术方案，所述电平转换器能够实现信号的光电转换以便于信号灯传输与接收。

进一步的，所述驱动器与所述PCB板锡焊连接，所述激光器与所述PCB板锡焊连接。

通过采用上述技术方案，能够确保所述驱动器以及所述激光器的正常运作。

进一步的，所述放大器与所述PCB板锡焊连接，所述探测器与所述PCB板锡焊连接。

通过采用上述技术方案，所述探测器能够检测到由所述透镜阵列所传递来的微弱信号，进而通过所述放大器对信号进行放大处理。

进一步的，所述单片机与所述探测器、所述放大器、所述驱动器、所述激光器以及所述电平转换器均电连接。

通过采用上述技术方案，所述单片机能够实现所述探测器、所述放大器、所述驱动器、所述激光器以及所述电平转换器的协调工作。

进一步的，所述驱动器为激光驱动器。

通过采用上述技术方案，所述驱动器主要用来驱动所述激光器工作。

进一步的，所述透镜阵列与所述PCB板通过聚醚酰亚胺粘接。

通过采用上述技术方案，能够确保所述透镜阵列在高低温条件下与外部光纤热膨胀系数的匹配，从而确保信号的稳定传输。

进一步的，所述电平转换器的发射端与外部串口通信接口的RXD端口相连。

通过采用上述技术方案，能够实现所述光模块本体向外部串口通信接口处正常输送信号。

进一步的，所述电平转换器的接收端与外部串口通信接口的TXD端口相连。

通过采用上述技术方案，能够实现外部串口通信接口向所述光模块本体处正常输送信号。

具体工作原理为：使用时首先将该光模块一端与外部串口通信接口处相连，并将该光模块的另一端与外部连接光纤相连，然后便可使得该光模块投入使用，其中在将串口数据向外部传输时，串口数据先通过外部串口通信接口处的TXD口传到所述光模块本体内部，然后通过所述电平转换器进行电平转换，并在转换后进入所述驱动器，所述驱动器将信号加载到所述激光器，通过所述激光器将调制信号转化为光信号，进而由所述透镜阵列进行传递，而在接收端光信号后通过所述探测器将光信号转化为电信号，再通过所述放大器将小电压信号转化为限幅放大信号，信号通过所述电平转换器后与外部串口通信接口通信，从而实现外部串口通信数据的接收转换，所述单片机能够通过分析经过所述电平转换器的电流信号来计算该光模块的功耗。

本发明的有益效果在于：

通过设置电平转换器、探测器以及放大器，使得该光模块能够实现微弱信号的探测以及放大，满足小信号控制器远距离光纤传输时的通信传输控制，可直接连接RS232\CPLD\FPGA等串口进行通讯，同时实现了直流信号传输，功耗极低，实用经济。

附图说明

图1是本发明所述一种串口通信的光模块的结构示意图；

图2是本发明所述一种串口通信的光模块中A处的放大图；

图3是本发明所述一种串口通信的光模块中的光模块本体与外部串口通信接口之间的功能框图。

附图标记说明如下：

1、单片机；2、壳体；3、连接插片；4、PCB板；5、电平转换器；6、透镜阵列；7、探测器；8、放大器；9、驱动器；10、激光器；11、光模块本体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图3所示，一种串口通信的光模块，包括光模块本体11、PCB板4、电平转换器5和放大器8，所述光模块本体11包括所述PCB板4、设置在所述PCB上端一侧的连接插片3、设置在所述连接插片3一侧的所述电平转换器5、设置在所述电平转换器5一侧的所述放大器8、设置在所述放大器8一侧的探测器7、设置在所述探测器7一侧的激光器10、设置在所述激光器10一侧的驱动器9、设置在所述激光器10另一侧的透镜阵列6以及设置在所述PCB板4上端中部的单片机1，所述光模块本体11上端设置有壳体2。

本实施例中，所述连接插片3与所述PCB板4锡焊连接，所述连接插片3与外部的串口通信接口端的插片交错分布，所述连接插片3主要用于实现所述光模块本体11与外部的串口通信接口的可靠相连。

本实施例中，所述电平转换器5与所述PCB板4锡焊连接，所述单片机1与所述PCB板4锡焊连接，所述电平转换器5能够实现信号的光电转换以便于信号灯传输与接收。

本实施例中，所述驱动器9与所述PCB板4锡焊连接，所述激光器10与所述PCB板4锡焊连接，能够确保所述驱动器9以及所述激光器10的正常运作。

本实施例中，所述放大器8与所述PCB板4锡焊连接，所述探测器7与所述PCB板4锡焊连接，所述探测器7能够检测到由所述透镜阵列6所传递来的微弱信号，进而通过所述放大器8对信号进行放大处理。

本实施例中，所述单片机1与所述探测器7、所述放大器8、所述驱动器9、所述激光器10以及所述电平转换器5均电连接，所述单片机1能够实现所述探测器7、所述放大器8、所述驱动器9、所述激光器10以及所述电平转换器5的协调工作。

本实施例中，所述驱动器9为激光驱动器9，所述驱动器9主要用来驱动所述激光器10工作。

本实施例中，所述透镜阵列6与所述PCB板4通过聚醚酰亚胺粘接，能够确保所述透镜阵列6在高低温条件下与外部光纤热膨胀系数的匹配，从而确保信号的稳定传输。

本实施例中，所述电平转换器5的发射端与外部串口通信接口的RXD端口相连，能够实现所述光模块本体11向外部串口通信接口处正常输送信号。

本实施例中，所述电平转换器5的接收端与外部串口通信接口的TXD端口相连，能够实现外部串口通信接口向所述光模块本体11处正常输送信号。

具体工作原理为：使用时首先将该光模块一端与外部串口通信接口处相连，并将该光模块的另一端与外部连接光纤相连，然后便可使得该光模块投入使用，其中在将串口数据向外部传输时，串口数据先通过外部串口通信接口处的TXD口传到所述光模块本体11内部，然后通过所述电平转换器5进行电平转换，并在转换后进入所述驱动器9，所述驱动器9将信号加载到所述激光器10，通过所述激光器10将调制信号转化为光信号，进而由所述透镜阵列6进行传递，而在接收端光信号后通过所述探测器7将光信号转化为电信号，再通过所述放大器8将小电压信号转化为限幅放大信号，信号通过所述电平转换器5后与外部串口通信接口通信，从而实现外部串口通信数据的接收转换，所述单片机1能够通过分析经过所述电平转换器5的电流信号来计算该光模块的功耗。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。