光纤通信：光纤传输系统设计方案

光纤通信：光纤传输系统设计方案近年来信息化建设迅猛发展，人们对于数据、语音、图像等多媒体通信的需求日益旺盛， 这大大加快了光纤通信的发展。 由于传统以太网在传输距离和覆盖范围方面已不再满足需要， 同时光纤通信具有传输距离长、信息容量大、保密性好等优点，因此光纤通信对于信息化建 设具有重要意义。 1、光纤通信的原理光纤通信技术从光通信中脱颖而出, 已成为现代通信的主要支柱之一 , 在现代电信网中起着举足轻重的作用。信息源把用户信息转换为原始电信号， 这种信号称为基带信号。电发射机把基带信号转换为适合信道传输的信号，这个转换如果需 要调制，则其输出信号称为已调信号，然后把这个已调信号输入光发射机转换为光信号，光 载波经过光纤线路传输到接收端，再由光接收机把光信号转换为电信号，电接收机的功能和 电发射机的功能相反，它把接收的电信号转换为基带信号，最后由信息宿恢复用户信息。2、本系统的设计方案本设计利用光发送模块、光接收模块以及光纤，设计并制作一套简易光纤 传输系统。总体方案如下图所示。利用信号发生器产生待传送的模拟信号，经A/D 转换电路变为数字电平，再通过光发送模块与光接收模块传输数据，并通过 D/A 转换及数据处理电路 对其进行处理。 处理后的结果可通过示波器与信号发生器的输出波形对比观察。为了实现 A/D转换功能， D/A 转换功能与对信号处理的能力，特引入单片机控制模块。图为 系统的设计方案本设计的A/D转换模块采用的是 ADC0809模拟/数字转换芯片，单片机采用的是 AT89C51,光发送模块采用的是 HFBR-1414T,光接收模块采用的是 HFBR-2416T, D/A 转换模块采用的是 DAC0832数字/模拟转换芯片。（1）发送模块光发送器与接收器是现代光纤 通信系统中的重要器件。本设计采用的光发送器是 Agile nt公司生产的HFBR-1414T型号的光 电器件，它是一种集成光发送模块，它内部有AIGaAs制成的LED发光二极管，出射光波长为820μm 频谱宽度为 30μm 并有多种光纤接口，如50/125μm、62.5/125μm 和100/140μm。HFBR-1414T的发光效率高，能保证在小的驱动电流下工作。因此能耗低，稳 定性好。（2）接收模块光接收器是 HFBR-2416T型号，属于 Agile nt公司生产的HFBR-0400系 列中的一种低价、高性能的光接插件，广泛应用于光纤模拟通信和数字通信等领域。HFBR-2416T的输出为模拟电压信号，可应用于模拟光通信系统和数字光通信系统。光接收电路在工作时，由 HFBR- 2416T 将光纤传输的光信号转换成电压信号，电路自动增益控制限幅 放大器和逻辑电平比较器作用是将HFBR-2416T输出的电压信号转换成 TTL或者ECL数字电平。另外，DHFBR-2416T的 Vcc与电源间还需要连接一个10?的限流电阻和0.1uF的旁路电容以去除电源噪声。如果需要，还可加入一个更复杂的滤波电路。通常把HFBR-2416T组成的光接收器和HFBR-1414T组成的光发射器配套使用，以构成完整的光通信收发系统。结论：此系统设计原理简单，器件也不复杂，而且可扩展性很强，便于应用。它可实现多路信道共同 传输的扩展。为提高输出的信号的精度，进一步减少失真可选用位数较多的芯片，设计中所 用的ADC0809的位数为8位。现行的有12位、16位。位数越多，转换后的结果越精确，示 波器观察的波形失真越小。对设计进行的扩展还可进一步的提升其传输质量。只要在发送端 放置光接收模块 HFBR-2416T,接收端加上光发送模块HFBR-21414T并进行相应的软件扩展，还可以实现双向通信功能的扩展。