本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种信号传输线及信号传输系统。
背景技术：
现有的displayport信号传输方案主要为采用传统的铜连接线进行信号传输。普通的铜缆连接线会受到材料特性的影响，传输距离受限，并且铜线作为基材并在外部还有保护性包裹材料，连接线较粗且柔韧性较差，不方便现场布线施工。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种信号传输线及信号传输系统。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种信号传输线，所述信号传输线包括：第一接头、通信发送单元、多根多模光纤、通信接收单元以及第二接头，所述第一接头、所述通信发送单元、所述多根多模光纤、所述通信接收单元以及所述第二接头依次连接，所述第一接头从信号输出设备获得第一低速差分控制信号以及多组高速差分信号，所述通信发送单元将所述第一低速差分控制信号转换为第一低速光信号，并将所述多组高速差分信号转换为多组高速光信号，通过所述多根多模光纤分别将所述第一低速光信号以及所述多组高速光信号传输至所述通信接收单元，所述通信接收单元将所述第一低速光信号转换为所述第一低速差分控制信号，以及将所述多组高速光信号转换为所述多组高速差分信号，所述第二接头将所述第一低速差分控制信号以及所述多组高速差分信号传输至显示设备进行输出，所述第二接头还接收所述显示设备返回的第二低速差分控制信号，所述通信接收单元将所述第二低速差分控制信号转换为第二低速光信号并通过所述多模光纤将所述第二低速光信号传输至所述通信发送单元，所述通信发送单元将所述第二低速光信号转换为所述第二低速差分控制信号，并通过所述第一接头将所述第二低速差分控制信号传输至所述信号输出设备。
作为一种可选的实施方式，所述通信发送单元包括第一电信号处理单元以及第一光信号处理单元，所述第一电信号处理单元与所述第一光信号处理单元连接，所述第一电信号处理单元与所述第一接头连接，所述第一光信号处理单元与所述多根多模光纤连接，所述第一电信号处理单元将所述多组高速差分信号转换为多组高速电信号，以及将所述第一低速差分控制信号转换为第一ttl电信号，所述第一光信号处理单元将所述多组高速电信号转换为所述多组高速光信号并将所述多组高速光信号发射至所述多模光纤，以及将所述第一ttl电信号转换为所述第一低速光信号并将所述第一低速光信号发射至所述多模光纤，所述第一光信号处理单元将所述第二低速光信号转换为第二ttl电信号，所述第一电信号处理单元将所述第二ttl电信号转换为所述第二低速差分控制信号。
作为一种可选的实施方式，所述第一光信号处理单元包括阵列式光发射器、第一光发射器、第一光接收器以及第一光学组件，所述阵列式光发射器分别将所述多组高速电信号转换为所述多组高速光信号并将所述多组高速光信号发射至所述第一光学组件，所述第一光发射器将所述第一ttl电信号转换为所述第一低速光信号并将所述第一低速光信号发射至所述第一光学组件，所述第一光学组件将所述第一低速光信号以及所述多组高速光信号进行聚光后反射至所述多模光纤，所述第一光学组件将所述第二低速光信号进行聚焦后入射至所述第一光接收器，所述第一光接收器将所述第二低速光信号转换为所述第二ttl电信号。
作为一种可选的实施方式，所述第一光学组件包括第一透镜以及第一反射镜，所述第一透镜将所述多组高速光信号以及所述低速光信号进行聚焦后传播至所述第一反射镜，所述第一反射镜将进行聚焦后的所述多组高速光信号以及所述低速光信号反射至所述多根多模光纤，所述第一反射镜还将所述第二低速光信号反射至所述第一透镜，所述第一透镜还将所述第二低速光信号聚焦后入射至所述第一光接收器。
作为一种可选的实施方式，所述第一电信号处理单元与所述第一光信号处理单元通过mini-dp接口可拆卸连接。
作为一种可选的实施方式，所述通信接收单元包括第二光信号处理单元以及第二电信号处理单元，所述第二光信号处理单元与所述第二电信号处理单元连接，所述第二光信号处理单元与所述多根多模光纤连接，所述第二电信号处理单元与所述第二接头连接，所述第二光信号处理单元将所述多组高速光信号转换为多组高速电信号，以及将所述第一低速光信号转换为第一ttl电信号，所述第二电信号处理单元将所述多组高速电信号转换为所述多组高速差分信号并将所述多组高速差分信号传输至所述第二接头，以及将所述第一ttl电信号转换为所述低速差分控制信号并将所述低速差分控制信号传输至所述第二接头，所述第二电信号处理单元将所述第二低速差分控制信号转换为第二ttl电信号，所述第二光信号处理单元将所述第二ttl电信号转换为所述第二低速光信号并将所述第二低速光信号传输至所述多模光纤。
作为一种可选的实施方式，所述第二光信号处理单元包括阵列式光接收器、第二光接收器、第二光发射器以及第二光学组件，所述第二光学组件将所述第一低速光信号进行聚焦后反射至所述第二光接收器，以及将所述多组高速光信号进行聚焦后反射至所述阵列式光接收器，所述阵列式光接收器分别将所述多组高速光信号转换为所述多组高速电信号，所述第二光接收器将所述第一低速光信号转换为所述第一ttl电信号，所述第二光发射器将所述第二ttl电信号转换为所述第二低速光信号，所述第二光学组件还将所述第二低速光信号进行聚焦后传输至所述多模光纤。
作为一种可选的实施方式，所述第二光学组件包括第二透镜以及第二反射镜，所述第二透镜将所述多组高速光信号以及将所述低速光信号进行聚焦后传播至所述第二反射镜，所述第二反射镜将进行聚焦后的所述多组高速光信号反射至所述阵列式光接收器，以及将所述低速光信号发射至所述第二光接收器，所述第二透镜还将所述第二低速光信号聚焦后入射至所述第二反射镜，所述第二反射镜将进行聚焦后的所述第二低速光信号反射至所述多模光纤。
作为一种可选的实施方式，所述第二电信号处理单元与所述第二光信号处理单元通过mini-dp接口可拆卸连接。
第二方面，本发明实施例提供了一种信号传输系统，该信号传输系统包括信号输出设备、显示设备以及上述第一方面提供的信号传输线，所述信号输出设备与所述显示设备通过所述信号传输线连接。
本发明实现的有益效果：本发明实施例提供的信号传输线以及信号传输系统，该信号传输线包括第一接头、通信发送单元、多根多模光纤、通信接收单元以及第二接头，第一接头、通信发送单元、多根多模光纤、通信接收单元以及第二接头依次连接，第一接头从信号输出设备获得第一低速差分控制信号以及多组高速差分信号，通信发送单元将第一低速差分控制信号转换为第一低速光信号，并将多组高速差分信号转换为多组高速光信号，通过多根多模光纤分别将第一低速光信号以及多组高速光信号传输至通信接收单元，通信接收单元将第一低速光信号转换为第一低速差分控制信号，以及将多组高速光信号转换为多组高速差分信号，第二接头将第一低速差分控制信号以及多组高速差分信号传输至显示设备进行输出，第二接头还接收显示设备返回的第二低速差分控制信号，通信接收单元将第二低速差分控制信号转换为第二低速光信号并通过多模光纤将第二低速光信号传输至通信发送单元，通信发送单元将第二低速光信号转换为第二低速差分控制信号，并通过第一接头将第二低速差分控制信号传输至信号输出设备。该信号传输线通过全光纤传输信号，由于光纤的材料特性，可以使用户使用时的施工布线的难度降低，信号传输线的长度也可以设置较长，便于用户使用，从而可以解决现有技术中的displayport信号传输线为铜连接线导致传输距离受限，不便于用户布线施工的问题。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提供的信号传输线的一种结构框图；
图2示出了本发明实施例提供的信号传输线的结构示意图；
图3示出了本发明实施例提供的信号传输线的另一种结构框图；
图4示出了本发明实施例提供的信号传输系统的结构框图。
图标：100-信号传输线；110-第一接头；120-通信发送单元；121-第一电信号处理单元；122-第一光信号处理单元；130-多模光纤；140-通信接收单元；141-第二电信号处理单元；142-第二光信号处理单元；150-第二接头；200-信号传输系统；210-信号传输设备；220-显示设备。
具体实施方式
现有技术中的displayport信号传输线为铜连接线导致传输距离受限，不便于用户布线施工。
鉴于上述情况，发明人经过长期的研究和大量的实践，提供了一种信号传输线及信号传输系统以改善现有问题。
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例
本实施例提供了一种信号传输线100，请参见图1，该信号传输线100包括：第一接头110、通信发送单元120、多根多模光纤130、通信接收单元140以及第二接头150。其中，所述第一接头110、所述通信发送单元120、所述多根多模光纤130、所述通信接收单元140以及所述第二接头150依次连接。
可以理解的是，第一接头110的输入端用于与信号输出设备连接，第一接头110的输出端与通信发送单元120的一端连接，通信发送单元120的另一端与多根多模光纤130的一端连接，所述多根多模光纤130的另一端与通信接收单元140的一端连接，通信接收单元140的另一端与第二接头150的输入端连接，第二接头150的输出端用于与显示设备连接。
在本发明实施例中，第一接头110可以与信号输出设备连接，信号输出设备可以为displayport输出设备。displayport输出设备输出至第一接头110的displayport信号中包括有多组高速差分信号以及低速差分控制信号。通信发送单元120将第一低速差分控制信号转换为第一低速光信号，并将多组高速差分信号转换为多组高速光信号。然后通过多根多模光纤130分别将所述第一低速光信号以及多组高速光信号传输至通信接收单元140，通信接收单元140再将第一低速光信号转换为第一低速差分控制信号，以及将多组高速光信号转换为多组高速差分信号。第二接头150可以将第一低速差分控制信号以及多组高速差分信号输出至显示设备。其中，显示设备可以是电视机、显示器等显示器材。
另外，显示设备还可以通过信号传输线100返回低速差分控制信号至信号输出设备。第二接头150可以接收显示设备返回的第二低速差分控制信号，通信接收单元140可以将第二低速差分控制信号转换为第二低速光信号；然后多模光纤130可以将第二低速光信号传输至通信发送单元120，通信发送单元120可以将第二低速光信号转换为上述第二低速差分控制信号，第一接头110再将第二低速差分控制信号传输至信号输出设备。实现显示设备返回低速差分控制信号至信号输出设备。
在本发明实施例中，多模光纤130的数量可以为6根。高速差分信号的可以为4组，高速电信号可以为4组，高速光信号可以为4组。6根多模光纤130中的其中4根多模光纤130用于分别传输4组高速光信号，6根多模光纤130中除上述4根多模光纤130外的2根多模光纤130中的其中1根多模光纤130用于传输第一低速光信号，6根多模光纤130中的另外1根多模光纤130用于传输第二低速光信号。高速光信号在每根多模光纤130中的传输速率可以为10gb/s，由于4根多模光纤130传输高速光信号，因此4根多模光纤130构成的光纤传输线的传输速率为40gb/s。
在本发明实施例中，多模光纤130的直径可以为125μm。当然，多模光纤130的直径的具体大小在本发明实施例中并不作为限定。
在本发明实施例中，第一接头110以及第二接头150可以为displayport接头。
在本发明实施例中，请参见图2，通信发送单元120包括第一电信号处理单元121以及第一光信号处理单元122。其中，请参见图3，第一电信号处理单元121与第一光信号处理单元122连接，第一电信号处理单元121与第一光信号处理单元122连接，第一电信号处理单元121与第一接头110的输出端连接，第一光信号处理单元122与多根多模光纤130连接。
在本发明实施例中，第一电信号处理单元121用于将多组高速差分信号转换为多组高速电信号，以及将第一低速差分控制信号转换为第一ttl电信号。其中，上述高速电信号以及第一ttl电信号均可驱动光发射器。第一光信号处理单元122用于将多组高速电信号转换为多组高速光信号，以及将第一ttl电信号转换为第一低速光信号。对于多模光纤130传输回的第二低速光信号，第一光信号处理单元122可以将第二低速光信号转换为第二ttl电信号，第一电信号处理单元121再将第二ttl电信号转换为第二低速差分控制信号，以实现将显示设备返回的低速差分控制信号的还原。其中，多组高速电信号以及多组高速光信号均可以为4组。
在本发明实施例中，第一电信号处理单元121可以包括差分转换模块以及放大电路，差分转换模块可以将差分信号转换为单端信号后，再经过放大电路进行电流放大获得电信号输入至第一光信号处理单元122。例如将上述高速差分信号以及第一低速差分控制信号经过差分转换模块进行转换后，再经放大电路放大为上述高速电信号以及第一ttl信号。另外，第一电信号处理单元121还包括单端转差分模块，放大电路可以将第二ttl电信号进行放大后，再经过单端转差分模块转换为上述第二低速差分控制信号。其中，差分转换模块可以为dts003差分转换模块，放大电路可以为im317放大电路，单端转差分模块可以为ad8138芯片。当然，差分转换模块、放大电路以及单端转差分模块的具体型号在本发明实施例中并不作为限定。
在本发明实施例中，第一光信号处理单元122可以包括阵列式光发射器、第一光发射器、第一光接收器以及第一光学组件。其中，阵列式光发射器可以为1*4阵列式光发射器，即阵列式光发射器包括4个光发射器，4个光发射器与每组高速电信号一一对应。从而，可以分别将4组高速电信号转换为4组高速光信号。第一发射器可以将第一ttl电信号转换为第一低速光信号。第一光学组件可以将阵列式光发射器发射的4组高速光信号以及第一光发射器发射的第一低速光信号进行聚焦后入射至多根多模光，且每组高速光信号与一根多模光纤130对应。
另外，多模光纤130将显示设备返回的第二低速差分控制信号对应的第二低速光信号传输至第一光学组件，第一光学组件将第二低速光信号进行聚焦后传输至第一光接收器，第一光接收器再将第二低速光信号进行光电转换为第二ttl电信号，并将第二ttl电信号传输至第一电信号处理单元121。
在本发明实施例中，第一光学组件包括第一透镜以及第一反射镜。第一透镜将多组高速光信号以及低速光信号进行聚焦后传播至第一反射镜，第一反射镜将进行聚焦后的多组高速光信号以及低速光信号反射至多根多模光纤130，第一反射镜还将第二低速光信号反射至第一透镜，第一透镜还将第二低速光信号聚焦后入射至第一光接收器。其中，第一透镜可以为凸透镜。
在本发明实施例中，第一电信号处理单元121可以与第一光信号处理单元122通过mini-dp接口可拆卸连接。从而可以使第一电信号处理单元121发生损坏时容易更换，并且由于第一光信号处理单元122的体积较小，可以使信号传输线100不连接第一电信号处理单元121时，信号传输线100容易穿孔或者穿入管道等。另外，第一电信号处理单元121与第一光信号处理单元122可拆卸连接，也可以实现功能拓展，例如，第一电信号处理单元121可以由displayport电信号处理单元更换为hdmi电信号处理单元，实现hdmi到displayport的转换，即仅需更换第一电信号处理单元121即可实现，降低用户的成本。
在本发明实施例中，请参见图2，通信接收单元140可以包括第二光信号处理单元142以及第二电信号处理单元141。其中，请参见图3，第二光信号处理单元142与第二电信号处理单元141连接，第二光信号处理单元142与多根多模光纤130连接，第二电信号处理单元141与第二接头150的输入端连接。
在本发明实施例中，第二光信号处理单元142可以将多组高速光信号转换为多组高速电信号，以及将第一低速光信号转换为第一ttl电信号。第二电信号处理单元141再将多组高速电信号分别转换为多组高速差分信号，将第一ttl电信号转换为低速差分控制信号，然后将低速差分控制信号以及多组高速差分信号传输至第二接头150。
另外，第二电信号处理单元141可以将显示设备返回的第二低速差分控制信号转换为第二ttl电信号，第二光信号处理单元142再将第二ttl电信号转换为第二低速光信号，并将第二低速光信号传输至多模光纤130，使多模光纤130可以将第二低速光信号传输至通信发送单元120。
在本发明实施例中，第二电信号处理单元141可以包括放大电路以及单端转差分模块，放大电路可以将电信号进行放大后，再经过单端转差分模块转换为差分信号。例如，将上述的高速电信号以及第一ttl电信号进行放大后，经单端转差分模块转换为高速差分信号以及低速差分控制信号。另外，第二电信号处理单元141还包括差分转换模块，差分转换模块可以将第二低速差分控制信号转换为单端信号后，再经过放大电路放大获得第二ttl电信号。其中，单端转差分模块可以为ad8138芯片，放大电路可以为im317放大电路，差分转换模块。当然，单端转差分模块、放大电路以及差分转换模块的具体型号在本发明实施例中并不作为限定。
在本发明实施例中，第二光信号处理单元142包括阵列式光接收器、第二光接收器、第二光发射器以及第二光学组件。其中，阵列式光接收器可以为1*4阵列式光接收器，即阵列式光接收器包括4个光接收器，4个光接收器与4组高速光信号一一对应。第二光学组件将第一低速光信号进行聚焦后反射至第二光接收器，以及将多组高速光信号进行聚焦后反射至阵列式光接收器，阵列式光接收器分别将4组高速光信号转换为4组高速电信号。第二光接收器可以将第一低速光信号转换为第一ttl电信号。然后将第一ttl电信号以及4组高速电信号传输至第二电信号处理单元141。
另外，第二光发射器可以将显示设备返回的第二低速差分控制信号对应的第二ttl电信号转换为第二低速光信号，第二光学组件还将第二低速光信号进行聚焦后传输至多模光纤130。
在本发明实施例中，第二光学组件包括第二透镜以及第二反射镜。其中，第二透镜将多组高速光信号以及将低速光信号进行聚焦后传播至第二反射镜，第二反射镜将进行聚焦后的多组高速光信号反射至阵列式光接收器，以及将低速光信号发射至第二光接收器，第二透镜还将第二低速光信号聚焦后入射至第二反射镜，第二反射镜将进行聚焦后的第二低速光信号反射至多模光纤130。第二透镜可以为凸透镜，当然第二透镜的具体类型在本发明实施例中并不作为限定。
在本发明实施例中，第二电信号处理单元141与第二光信号处理单元142通过mini-dp接口可拆卸连接。从而可以使第一电信号处理单元121发生损坏时容易更换，并且由于第一光信号处理单元122的体积较小，可以使信号传输线100不连接第一电信号处理单元121时，信号传输线100容易穿孔或者穿入管道等。
本发明实施例提供的信号传输线100，通过通信发送单元120将第一接头110获得的信号进行处理为光信号，利用多模光纤130传输，然后再利用通信接收单元140将多模光纤130传输的光信号处理为原始的信号输出至显示设备，以完成信号的传输。由于采用全光纤传输，信号损耗低，可以实现长距离的超高清信号传输，光传输对周边电子设备没有干扰。并且光纤的直径小，柔韧性好，可弯曲度高，从而可以给用户带来操作以及布线的便利。另外，通信发送单元120的第一电信号处理单元121、第一光信号处理单元122为可拆卸连接的分离式设计，以及通信接收单元140的第二电信号处理单元141、第二光信号处理单元142为可拆卸连接的分离式设计，发生损坏时仅需要更换损坏部分，光信号单元体积小，施工布线时不占用空间，开槽或者穿入管道极为简单。
第二实施例
本发明第二实施例提供了一种信号传输系统200，请参见图4，所述信号传输系统200包括信号输出设备210、显示设备220以及本发明第一实施例提供的信号传输线100，所述信号输出设备210与所述显示设备220通过所述信号传输线100连接。
综上所述，本发明实施例提供的信号传输线以及信号传输系统，该信号传输线包括第一接头、通信发送单元、多根多模光纤、通信接收单元以及第二接头，第一接头、通信发送单元、多根多模光纤、通信接收单元以及第二接头依次连接，第一接头从信号输出设备获得第一低速差分控制信号以及多组高速差分信号，通信发送单元将第一低速差分控制信号转换为第一低速光信号，并将多组高速差分信号转换为多组高速光信号，通过多根多模光纤分别将第一低速光信号以及多组高速光信号传输至通信接收单元，通信接收单元将第一低速光信号转换为第一低速差分控制信号，以及将多组高速光信号转换为多组高速差分信号，第二接头将第一低速差分控制信号以及多组高速差分信号传输至显示设备进行输出，第二接头还接收显示设备返回的第二低速差分控制信号，通信接收单元将第二低速差分控制信号转换为第二低速光信号并通过多模光纤将第二低速光信号传输至通信发送单元，通信发送单元将第二低速光信号转换为第二低速差分控制信号，并通过第一接头将第二低速差分控制信号传输至信号输出设备。该信号传输线通过全光纤传输信号，由于光纤的材料特性，可以使用户使用时的施工布线的难度降低，信号传输线的长度也可以设置较长，便于用户使用，从而可以解决现有技术中的displayport信号传输线为铜连接线导致传输距离受限，不便于用户布线施工的问题。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。