光學而非電子通信是工業網絡設計者和相對低速率，短距離數據網絡（如汽車行業）的有吸引力的解決方案。 LED通常優選作為這種系統中的傳輸源，因為它們具有低功率要求，特定波長，小占地面積和長壽命。

這種關鍵網絡必須能夠承受工業環境和車輛中常見的高水平電磁干擾。它們還需要抵抗高溫和灰塵和液體等環境威脅，并避免產生可能在某些條件下造成干擾或爆炸的電氣“噪音”。這些要求使LED成為高可靠性通信的良好選擇。

除了用于讀數和顯示背光之外，LED還越來越多地用于工業/汽車通信系統中的數據傳輸。分配介質通常是聚合物光纖（POF），與銅相比，它具有柔韌性，電絕緣性和對諸如灰塵，水，高溫或低溫和振動等惡劣環境因素的高耐受性的優點。

圖1：2008 - 2010年倫敦金屬交易所銅市場價格（美元/噸）1。

對于基于POF的通信和相關的基于LED的傳輸技術的需求增長的另一個越來越重要的因素是近年來由于在蓬勃發展的制造業經濟中對該金屬的巨大需求，銅價格急劇上漲。發展中國家，特別是中國1。

LED和POF系統的優點

光纖介質是一種介電材料而非金屬導體

免受電磁干擾

無電磁輻射（符合要求）使用EMC指令）

線路之間沒有串擾可以實現安全的數據傳輸

無論大功率導線如何，都可以布線光纖和光纜

易于處理（

易于操作，維護和維修

雖然LED沒有作為高速率，長時間的傳輸源流行起來，但是不需要特殊工具遠程電信業務，它們在較短距離的數據通信中以高達155 MBit/s的速度運行。一些系統使用輸出波長為650 nm或850 nm的LED來驅動155 Mbit/s通信。高于該速率，數據通信通常由激光器或垂直腔表面發射激光器（VCSEL）驅動。

對于基于POF的通信，LED仍然是主要的光源。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）纖維具有1mm直徑的芯，其支持650nm的良好透射和圍繞綠色和藍色波長的幾個窗口。汽車行業目前是POF的最大批量用戶，越來越多地使用LED，并且還有一個用于測量和控制的通用低速工業應用領域。

靈活性

關鍵LED/POF通信系統開發商Avago Technologies提供各種工業光纖收發器，發送器和接收器。這些系統的應用范圍從工業自動化，發電和配電，汽車通信和醫療系統到蓬勃發展的游戲領域。 Avago Technologies的LED支持各種POF網絡類型的通信，包括汽車聚合物光纖，廣泛使用的工業現場總線-Sercos接口以及650 nm，820 nm和1300 nm的通用工業控制數據鏈路。

工業光纖2（IFO），總部位于亞利桑那州坦佩市 - 亞利桑那州立大學的所在地 - 專門從事各種光纖產品的工程，制造和分銷。其核心市場是自動化，工廠驅動，醫療和傳感器行業。該公司生產標準，定制和OEM光纖電纜組件，使用塑料和塑料包覆玻璃光纖芯，散纖光纜，連接器，工具和測試設備。

IFO最近擴展了其用于塑料光纖的SMA連接器產品線。新型連接器增強了可連接的POF核心直徑范圍。最新的SMA連接器符合RoHS標準，專為具有0.5 mm或0.75 mm光學纖芯的POF電纜而設計。 IFO現有的連接器系列已經可以容納標準的POF電纜，其中包括1.0 mm光纖和2.2 mm護套。

圖2：工業光纖的IF-E98 LED光源。

工業光纖‘IF-E983是一款高速紅色LED，采用無連接器式塑料光纖封裝。 IF-E98的輸出光譜由鋁鎵砷（AlGaAs）芯片產生，該芯片在650nm波長處達到峰值，這是PMMA塑料光纖的最佳傳輸窗口之一。該器件封裝具有內部微透鏡和精密模制的PBT外殼，可確保與標準1000μm芯塑料光纜的高效光耦合。

IF-E98的短轉換時間使其適用于中速模擬和數字數據鏈路。當與IFO的IF-D97光學探測器匹配時，使用標準的1000μm核心塑料光纖，數據速率為50 Mbit/s時，鏈路距離可超過75 m。驅動電路比激光二極管所需的更簡單，使IF-E98成為各種模擬和數字通信應用中的一種優質，低成本的替代方案。

IFO基于LED的通信模塊的典型應用包括：PC到外設數據鏈路，電機控制器觸發，局域網，汽車電子，機器人通信和電子游戲。

Lumex工業通信

Lumex工業通信 4 還支持所有通信應用。由于光通電的使用在通信市場迅速擴大，具有通信需求的工業客戶通常會尋求單一供應商合作伙伴（如Lumex）來減輕采購多家供應商的負擔。

圖3：Lumex工業通信包括工業網絡路由設備。

Lumex工業通信公司的一些重點領域包括：工業網絡路由設備，網絡安全設備，圖形處理單元，計算機設備，存儲區域網絡設備，企業服務器，中小型企業電話系統，企業電話系統，微波，光纖和WiMAX設備以及視頻會議設備。

“無論我們是支持標準SMT和通孔LED還是致力于完全集成的解決方案，我們的工程設計團隊都致力于確保所設計的最終產品能夠滿足客戶對應用的需求，而不是彎曲產品設計以滿足可用的組件，“如Lumex網站上所述。 “我們始終與客戶保持聯系，以調整我們的產品和設計，以滿足他們的需求。我們相信，設計協作始終為滿足工業控制環境的需求和通信設備設計的日益復雜性提供了最佳結果。“通過與眾多工業控制公司合作數十年，Lumex已成為是專門為這個市場設計的新型光電和顯示技術的領先廠商。 Lumex的一個著名合作伙伴是ROHM半導體 5 ，提供一系列光學傳感器和通信設備，從紅外LED和光電晶體管到完全集成的遙控接收器模塊，IrDA發射器，光電斷路器和定制的接近傳感器探測器。

ROHM Semiconductor的紅外LED和晶體管傳感器產品提供從標準T1，T11/4封裝到非常小，薄型（0.9 mm）SMD頂視圖和側視封裝的封裝，所有封裝都具有環境耐光性，寬帶或狹窄的視角。這些設備適用于遠程控制發射器，游戲，安全，工業應用和接近檢測。

ROHM Semiconductor的IR接收器和具有集成LSI/IR組件的IrDA通信設備可在低電壓和低功耗下工作，而內部濾波器和屏蔽有助于實現低噪聲操作和更高的EMI抗性。

趨勢與發展

工業網絡長期以來一直是POF通信的主要支柱，通常使用LED光源和塑料光纖網絡。各種應用使用POF，包括機器控制，傳感，網絡和隔離，使用專有和基于標準的協議，如SERCOS，PROFIBUS或INTERBUS。這些通常以高達30 Mbit/s的速度運行。

這個市場最重要的發展是德國汽車制造商協會（AIDA）最近決定在其生產工廠中采用最新的工業以太網網絡標準PROFINET而不是塑料光纖。這個行業的規模很大，它有可能影響這一技術組合在更廣泛的行業中的應用，從而為整個工業領域的基于光纖以太網的網絡標準制定長期路線圖。

結論

POF的市場需求是獨特的，并且在其應用的廣泛性和廣度方面都在增長。 POF顯然需要解決方案，以彌合銅的成本效益與光纖的性能優勢之間的差距。隨著上述每一系列產品，應用和相關市場的不斷發展，顯然需要更高速的工業/數據通信系統，例如基于POF的這些系統，并由LED，微型激光器，垂直腔體點亮表面發射激光器和其他固態源。