激光无线通信光发射与接收电路的设计

适于在大气 中传输 的码 型， 特别是 Ｒ ｓ码 ， 出了适合大气信道 的编码 码长和码率 的选择依据 。 得
关键词 ： 无线激光通信 ； 大气信道 ； 型分析 码 中图分类号 ：Ｎ ２ Ｔ ９９ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：６ １ ５４【０ ７ ０ ０ ３ ０ １７ —２４ ２ ０ ）３— ０ ８— ４
光 发 射 电路 实现 电／ 转 换 功 能 ， 由光 源 、 极 管 的激光 器 Ｌ 光 它 Ｄ构 成 。ＭＡ ３６ Ｘ ２３内部 的 主偏 置
对光源发出的光波进行调制 ， 成为已调光波 ， 然后 Ｖｅ２通 过 电 阻 Ｒ ５ Ｒ ６ Ｒ ７和 Ｒ ８对 内部 的 ｒｆ， ２ 、 ２、 ２ ２
． 激 光 无 线 通 信 又 称 为 自 由 空 间 光 通 信 １ １ 激 光器 的直 接调 制 电路 （ Ｓ ） 它以大气作为传输介质进行通讯¨ ， ＦＯ ， 与 图 ２是 数 字 式 直 接 调 制 电路 图 ， 中晶体 管 图
传统的通信方式相 比， 有着许多优势 ， 如传输速率 Ｂ ２和 Ｂ ３为发 射极 耦 合 对 ， 成 非饱 和 电流选 Ｇ Ｇ 组 择 开关 。 当 Ｂ 极 电位 高 于 Ｂ ３基 极 电位 时 ， Ｇ基 Ｇ 高， 光束 方 向性 好 ， 密 性 高 ， 需 无 线 电频 率 使 保 不
一
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激光无 线通信光发射 与接 收电路 的设 计
图 １ 调制发射电路组成框图
图 ２ 数 字 式 直 接 调 制 电 路 图
图 ３ 调 制 驱 动 电路
源控制 ， 这些镜像电流源都有 ２ ｂ Ｖ ｅ的结温漂移 ， 参考 电压设置在 ２ ｂ 时 ， Ｖ ｅ 结温漂 移可 以被抵 消。 选择 电阻 Ｒ ８以调节激光器 静态偏置 电流 Ｉ ， ２ ｂ ｏ
１ 调 制发 射 电 路 设计
驱动 器和调 制 器 组成 ， 来 自于 电端 机 的 电信 号 将
图 ３是 调制 驱动 电路 图 ， 主要 由 ＭＡ Ｉ Ｘ Ｍ公 司 的 １５ ｚ的 ＭＡ ３６ ５ ＭＨ Ｘ ２ ３芯 片 和 内部 带 有 监 视 二 电源提供 温 度补 偿 偏 置 和 参 考 电压 输 出 Ｖｅｌ和 ｒｆ
激光器 ， 证输 出稳 定 的光 功 率。输 入 的差 分 保 ＰＣ Ｅ Ｌ信号 Ｒ 、 Ｄ 由内部的高速输入缓 冲和共射极 差分输出组成 的调制器调制 ， 调制 电流的大小 由
用许可， 不影 响市 政建 设 ， 成本 低 ， 构 轻巧 ， 信 Ｂ ２导通 ， 流 源 的驱 动 电流 Ｉ 部 流 过 Ｂ ２ 结 通 Ｇ 恒 全 Ｇ， 频带宽， 尤其 是激 光特 性 中具 有 高度 的定 向性 ， 发 故 流过 Ｌ 的 电流 为 零 ； 之 ，当 Ｂ ２基 极 电位 Ｄ 反 Ｇ
激光通 信上 ， 是 计 算 机 利 用 自身 接 口以激 光 为 Ｖ ｂ Ｂ 和 Ｄ 则 ｂ 经 Ｇ 电 平 移 动 得 到 。Ｖｂ＝ 一１ ３ ｂ ． １Ｖ
传输载体 ， 以大气为传输媒介的通信方式Ｌ ， ５ 无 是 “” 和 “ ” 电平 的 中间值 。 Ｊ ｌ码 ０码 选 择适 当 的输 入 电压 ， 晶 体 管不 驱 动 到饱 使 需搭设 新 的 网络 即可 通 信 ， 即插 即 用 ， 装 简 安
再将 已调的光信号通过外 围设备发送 出去。调制 高 速调 制驱 动 电路 、 光 器 和监 视 二 极 管 进 行 编 激 程 。 Ｘ ２３ ＭＡ ３ ６ 的输 出 电流 都 被 内部 的 镜 像 电流 发射 电路组 成见 图 ｌ 。
收 稿 日期 ：０７— ３—２ ２０ ０ １
作者简介 ： 鲁德初 （９ ８ ） 男 ， １４ ， 湖北孝感人 ， 孝感学院物理 与电子信 息工程学院实验 师。
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第２ ７卷第 ３期
２０ ０７年 ５月

孝感学院学报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＸＩ ＡＯＣＡＮ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ⅱ
Ｖ０Ｌ ２ Ｎ０． ．７ ３
Ｍ ＡＹ． ０ ２０ ７
激 光 无 线 通 信 光 发 射 与接 收 电路 的 设 计
鲁德初 ， 昊 ， 吕 吴
摘
迪
（ 感学院 物理 与电子信息工程学院 ， 孝 湖北 孝感 ４２ ０ ） ３ ０ ０ 要 ： 出 了一种为半导体激光器 的调制驱 动电路 ， 提 能够 在大气激光通讯 中稳定工作 。还研 究 了大气信
道 的特点 ， 讨论 了大气信道对信号 的吸收、 并 散射和湍流影响 ， 出了衰减 的因子。结合 信道编码定理 ， 给 讨论 了
射波束纤细 ， 在短时间内能够传输大量数据 ， 通信 低 于 Ｂ ３基 极 电位 时 ， Ｇ Ｇ Ｂ ３导通 ， 有 驱 动 电流 所
时间短 ， 具有 高度 的保 密性 和 抗 干扰 性 ， 有效 地 都 通过 Ｌ 能 Ｄ。 电流 开 关 的转 换 过 程 由输 人 数字 信
防止 窃听 和侦测
捷 Ｊ 。无 线激 光通 信 的研 制 在军 用 和 民用 上都 和状态 ， 就能起到快速开关作用 ， 同时恒流源可使 具有十分重要的意义Ｌ 。本 文针对光 纤通信 系统的 开 关 噪声很 小 。 ９ Ｊ 数字式 的光发射机和光 接收机 电路部分进行设计。
１２ 调 制发 射 电路 ．
。
号 转换 成 Ｅ Ｌ电平 来控 制 ， Ｃ Ｃ Ｅ Ｌ电平为 “” 时 ， ｌ码
随着 Ｕ Ｂ、 Ｅ Ｓ Ｉ Ｅ一１９ Ｅ ３４等 接 口技 术 的 推广 及 输 出为 一１８ 为 “ ”码 时 ， 出为 ＋ ．Ｖ， 过 ．Ｖ， ０ 输 ０８ 经
其卓越的使用性能 ， 越来越多 的电脑外设都逐渐 Ｂ １ Ｄｌ电平 移 动 后 加 到 Ｂ ２基 极 ， Ｂ ３基 Ｇ和 Ｇ 而 Ｇ 配备 了此类 接 口 ， 将 此 类 接 口技 术 应 用 于无 线 极电平固定在 一 ．Ｖ 它由温度补偿 的参考 电平 若 ２６ ，