新一代串口光纤转换器简化光纤组网的二种应用方案

图1
相对于RS-485等串口的双绞线布线的组网而言，串口的光纤组网比较复杂。由于光纤并不能够象电线一样简单地进行直接连接，光纤的每个分叉、集合都必须经过专门的光纤转换器，而且光纤还分为单模和多模，连接还分单纤和双纤，所以光纤通信网络的组网方式是否简单取决于光纤转换器的性能。

判断一个串口光纤转换器是否使用方便，特别是组网是否简单，需要从以下几个方面考察：
1、软件的通用性。就是与RS-232/RS-485通信软件无关，不需要进行设置，并且是真正的零延时。OPT485L1（单纤）和OPT485L（双纤）在软件和硬件上都无需任何设置，内置波仕零延时自动收发切换技术。
2、单模、多模光纤的通用性。由于许多情况下，串口光纤组网用的是已经布好的光纤线，比如原来以太网光纤网用的，那么可能既有用于远距离的单模光纤也有用于近距离的多模光纤。
3、单纤、双纤可选。有时候串口光纤组网用到的光纤是在同一根包含多芯光纤的光缆中分配的某一个光纤芯，那么显然用一根光纤芯就可以比双芯节省一根光纤芯。
4、体积和功耗。在复杂的光纤组网中由于要用到大量的光纤转换器，所以选用体积小的光纤转换器可以大大减少机柜的尺寸，功耗低的产品可以减少电源的尺寸和成本。
波仕电子的型号为OPT485L1和OPT485L的串口光纤转换器具有超小型的外形(74*23*47mm)、是同时支持单模和多模光纤传输的产品、可以将RS-232、RS-485、RS-422信号转换到到一根或者一对光纤进行双向传输。不仅颠覆了传统双纤串口光纤转换器的尺寸和外形，屏弃了传统的大方铁盒的外形，而且创造了在单模和多模光纤中都可以传输的技术。
OPT485L以及OPT485L1的突出特点就是自身就可以进行组网，实现串口-光纤的多机通信。无论是级联、还是开叉。级联和开叉的灵活组合可以实现几乎所有的光纤组网。

典型应用1：在图2中，串口设备1与串口设备3都配有RS-232、RS-485或者RS-422接口，串口设备2配有RS-485口。通过两对OPT485L光纤转换器、可实现3台设备的光纤组网通信。如果设备2配的是RS-232口，只要加一个RS-232/RS-485转换器即可。

图2 级联的串口光纤组网通信
在使用中注意，因为OPT485L为双纤双向，所以成对使用时一个产品的光纤TX头（发）通过光纤接对方的RX头（收）、RX头接对方的TX头。将中间的两个OPT485L的A-A相连、B-B相连、再一起接到设备2的RS-485口上。实际上，在设备1或者设备3端还可以继续级联。理论上，具有波仕零延时切换技术的光纤转换器的级联数不受限制。凡是有延时的，或者用数据流来启动切换的所谓的“流控”技术（实际延时为1个字节），往往在多级级联之后会累积延时导致通信失败。
典型应用2：图3为多台串口设备通过多对OPT485L1进行开叉的光纤组网通信的典型应用。最远两端的串口设备为RS-232、RS-485或RS-422，中间的设备2为RS-485口。将中间的3个OPT485L1的A-A相连、B-B相连、再一起接到设备2的RS-485口上。这样实现了多台串口设备的开叉的光纤组网通信，多机通信软件同RS-485电缆线组网。在这个光纤网中，任何一个设备作为主机时，网络都是可行的。如果设备2为RS-232口，可以加RS-232/RS-485转换器，波仕也有RS-422/RS-485转换器。图3中的任何设备还可以继续以RS-485方式继续级联或继续开叉。

图3 开叉的串口光纤组网示意图
有了以上2种级联和开叉的光纤组网方式，那么通过组合可以实现几乎所有的串口光纤组网。OPT485L或者OPT485L1组网的特点就在于不再需要专门的串口光纤中继转换器或者“节点式”光纤转换器，两个产品背靠背用RS-485对接就可以实现中继或者“节点”的功能。

 
在使用中注意，因为OPT485L1为单纤双向，成对使用时一个产品的光纤头直接接对方的光纤头，不分TX头（发）和RX头（收），而光纤的TX与RX的波长是不一样的，所以OPT485L1必须根据不同的TX和RX的波长进行配对才能够成功通信。OPT485L1其实是又分2种型号的，分别是OPT485L1-T3R5和OPT485L1-T5R3，必须T5R3与T3R5配对使用。T3R5是指TX(发)波长为1310nm，RX（收）波长为1550nm。同理，T5R3是指TX(发)波长为1550nm，RX（收）波长为1310nm。激光的波长峰值是允许有一定的变化范围的，所以有的光纤转换器标的1300nm的波长，其实与1310nm的就是一样的。1300nm与1310nm是可以直接通信的，也就不可能组成单纤双向的。

由于OPT485L1包含了 1310nm和1550nm，所以显然同一根光纤上可以容纳不同波长的激光，所以我们是不必根据波长来选择光纤的。另外我们常常看到标的光纤指标，比如9/125、50/125、62.5/125 um等，这是指光纤的玻璃纤芯的直径和包裹层的直径，显然只要光纤不折断，玻璃纤芯的直径越大越好，纤芯越粗则光衰减越小，传输距离就越远，但是差别并没有像数值比例这么大。