光纤耦合器是一种光纤传输设备，实现将光信号从一根光纤传输到另一个光纤，实现光信号的分配和合并。光纤转换器是一种光电转换设备，实现光信号和电信号之间的相互转换。这两者之间都扮演着不可或缺的角色，实现信号之间的传输和转换。PEAK-System光纤耦合器和光纤转换器系列产品是两种不同的设备，在应用和功能上面完全不同。本文介绍了PEAK-System光纤耦合器和光纤转换器的原理和使用。
PEAK-System光纤耦合器和转换器的原理
PEAK-System光纤耦合器的工作原理是利用光的全反射和折射效应，实现光纤之间发生共振和折射，实现能量的分配，从而实现光信号的耦合和传输。
PEAK-System光纤转换器的工作原理是利用光电转换技术，将网线电信号与远距离光纤光信号之间进行转换，缩短了传送距离，减少了信号干扰，实现信号数据传输的可靠性。
PEAK-System光纤耦合器和转换器的分类和使用
1、PEAK-System光纤耦合器分为PCAN光纤和PLIN光纤
PCAN光纤耦合器用于CAN和CAN-FD数据光传输的耦合器，对于防爆区域或EMC测量，PCAN光纤可以在任何点用光纤链路替换CAN链路。实施在高速CAN或低速CAN上进行。这些模块从外部提供。PCAN光纤可用于数据传输速率高达5 Mbit/s、标称传输速率高达500 kbit/s的CAN FD总线。其操作方法如下：
①在操作PCAN-LWL模块时，必须确保两个连接的CAN总线上的比特率相同。在PCAN-LWL模块中不进行比特率的转换或自动调整。
②对于PCAN-LWL组（2 x PCAN-LWL+5 m OWG拉伸），两个PCAN-LWL模块中的电信号转换为光信号会产生传输延迟：
| 操作模式 | 传输延误相应的电缆长度 | 相应的电缆长度 |
| 高速CAN | 250 ns | 50 m |
| 低速CAN | 1.5μs | 300 m |
由于光信号在光波导中的传播时间大约等于电信号在铜中的传播时间（约5 ns/m），因此双工光波导的长度可以1：1考虑CAN总线的长度。因此，此时没有额外的运输延误。安装PCAN-LWL集时，请考虑CAN总线的最大长度对所用比特率的依赖性。
③LED状态
红色：错误条件低速CAN
桔色：低速CAN连接
黄色：高速CAN连接
其中红色LED指示低速CAN收发器的错误输出。对于以下错误，此输出处于活动状态：
*CAN_H中断
*CAN_L中断
*CAN_H和GND之间短路
*CAN_H和VCC之间短路
*CAN_L和GND之间短路
*CAN_L和VCC之间短路
*CAN_H和CAN_L之间短路
注意：在高速CAN模式下操作PCAN-LWL模块时，红色LED不起作用。
PLIN光纤耦合器用于用于LIN数据光传输的耦合，对于防爆区域或EMC测量，PLIN光纤可以在任何点用光纤链路替换LIN链路。这些模块从外部提供。其操作方法如下：
①在操作PLIN-LWL模块时，必须确保连接到LIN总线的所有参与者的传输速率相同。比特率没有转换或自动调整。
②LED状态
黄色：将数据传输到LIN总线（橙色LED同时亮起）
桔色：从LIN总线接收数据
绿色：准备运行，施加电压
2、PEAK-System光纤转换器分为PCAN-AU5790系列和PCAN TJA1054
PCAN-AU5790系列是高速CAN转单线CAN的总线转换器，PCAN-AU5790总线转换器在高速CAN总线（ISO 11898-2）和单线CAN总线（SAE J2411）之间建立连接。总线转换器的可能应用尤其包括PCAN系列的CAN接口（例如PCAN-USB）与单线CAN总线的简单连接。
其操作方法如下：
①LED状态
红色：电源5V
黄色：在单线CAN总线上接收/发送唤醒信号
②单线CAN操作模式
PCAN-AU5790可在三种不同的单线CAN模式下运行。它们由外壳侧面的滑动开关确定。
| 开关位置 | 模式 | 描述 |
| 中间 | 正常 | 高达33.3 kbit/s，带波整形 |
| 右 | 高速 | 高达83.3 kbit/s，无波整形 |
| 左 | 唤醒 | 与普通模式类似，但信号电平增加 |
不支持为Single-wire CAN定义的Sleep模式。
为防止混淆：“高速模式”是指单线CAN，与高速CAN没有直接关系。
以下解释了正常、高速、唤醒模式：
正常模式：开关位置在中间，支持高达33.3 kbit/s的比特率。单线CAN总线上的信号输出是通过波形整形完成的。电压转换速率和上升沿的形状以及下降沿的开始都受到控制。这种行为有助于最大限度地减少EM发射。
高速模式：开关位置在右边，例如，PCAN-AU5790为软件或诊断数据的传输提供高速模式。可以使用高达83.3 kbit/s的比特率。与正常模式相比，波形整形功能被禁用，即总线驱动程序尽可能快地打开和关闭，以便能够达到更高的比特率。但是，与正常模式相比，电磁兼容性（EMC）因此会降低。高速模式仅用于特殊情况，不应用于单线CAN总线的常规操作。
唤醒模式：在这种模式下，与正常模式相比，传输的电平更高。激活网络中的所有“休眠”总线节点都是由此产生的。休眠总线节点忽略正常的4 V电平，仅对较高电压（12 V）的电平做出反应。由于PCAN-AU5790本身没有睡眠模式，因此所有输入信号都以相同的方式解释，而与它们的电平（正常或唤醒）无关。黄色LED指示接收或发射的信号，并带有唤醒级别。检测到后，LED会延迟再次关闭。因此，短持续时间的信号也可以被识别。
PCAN-TJA1054总线转换器在高速CAN总线（ISO 11898-2）和低速CAN总线（ISO 11898-3）之间建立连接。总线转换器的可能应用尤其包括PCAN系列的CAN接口（例如PCAN-USB）与低速CAN总线的简单连接。
其操作方法如下：
①确保所连接的HS-CAN组件的比特率与用于操作PCAN-TJA1054的LS-CAN总线的比特率相匹配。在PCAN-TJA1054中不进行比特率的转换或自动调整。
②低功耗模式
由于PCAN-TJA1054仅通过CAN总线连接到其他硬件（例如控制器），因此它无法激活其中一种低功耗模式。如果PCAN-TJA1054应连接到使用低功耗模式的机动车辆的LS-CAN总线，则应考虑以下因素：在低功率模式下，机动车辆中的所有收发器都CAN_L电池端接。但是，PCAN-TJA1054仍会终止对VCC CAN_L。CAN_L电压调整为高于或低于CAN_L短路识别阈值（7.3 V）的水平，具体取决于网络大小和终端。如果CAN_L上的电压保持在7.3 V以下，则分流电流会导致机动车辆的电流消耗增加。但是，如果CAN_L上的电压高于7.3 V，PCAN-TJA1054会检测到CAN_L短路并切换到单线操作（CAN_H）。通信已得到保证，但红色LED指示灯指示错误（请参阅第④点LED红灯错误状态）。
③LED状态
绿灯：电源，电源电压+5 V
红灯：错误，LS-CAN总线上的错误情况
④LED红灯错误状态
红色LED指示LS-CAN收发器的误差输出状态。此输出在低速CAN侧的以下错误情况下处于活动状态：
*CAN_H中断
*CAN_L中断
*CAN_H和GND之间短路
*CAN_H和VCC之间短路
*CAN_L和GND之间短路
*CAN_L和VCC之间短路
*CAN_H和CAN_L之间短路
总而言之，对于长距离通信等场景，PEAK-System光纤耦合器和光纤转换器两者相辅相成，为以太网提供高效的数据传输和信号转换。PEAK-System光纤耦合器和光纤转换器广泛应用于电信网络、有线电视网络、用户回路系统和区域网络中，在数据传输中扮演着越来越重要的作用，这么有用的设备，怎能不用呢？
PEAK-System相关产品推荐：
PEAK-System PCAN光纤耦合器IPEH-002026：
https://www.randore.com/index.php?route=product/product&search=IPEH-002026&product_id=38375
PEAK-System PLIN光纤耦合器IPEH-004049：
https://www.randore.com/index.php?route=product/product&search=IPEH-004049&product_id=38374
PEAK-System PCAN-AU5790系列光纤转换器IPEH-002040：
https://www.randore.com/index.php?route=product/product&search=IPEH-002040&product_id=38419
PEAK-System PCAN-TJA1054总线转换器IPEH-002039:
https://www.randore.com/index.php?route=product/product&search=IPEH-002039&product_id=38292
