Page 40 - 网络电信2019年6月刊下
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位产生色散。为了补偿色散，就研发了全通滤波器色散补偿器 每个与非门输入端都能够和高电平连接。但是在进行调试的过
与色散补偿光纤。在光纤链路中基于两个光纤传输实现色散补 程中，在驱动电路输入低电平的过程中，二极管正极电压设置
偿器的创建，保证信号的质量。图1中色散补偿器对于光信号弱 为1.4V，并不是低电平允许范围中。简单来说，就是在被传输
化之后补偿和色散补偿器色散导致信号变弱，并且对于掺耳光 信号为低电平的时候，信号进入到光发射器前已经失真。最后
纤放大器补偿光信号弱化，光信号不利用任何再生在链路中传 通过调整，使图3电阻R5转变成为无穷大，电压通过1.4降低到
输几百千米。接受段利用波长分路器分开不同波长光信号，之 0V。但是之前驱动电路DC电流设置为90.6mA，改变之后设置为
后利用相片探测器使各个通道光信号朝着电信号转变。 72.3mA，损失部分电流，不过此电流还是能够对光发射器工作
[4]
驱动，不会影响到驱动功能 。
二、光器件的设计 图 3 驱动电路
1. 电平转换设计
因为光通信过程中使用负逻辑，器件其他芯片都是使用正
逻辑，所以信号通过串口传输之后实现电平转换，充分考虑整
体模块使用单电源供电，使用MAX232芯片，其为MAXIM公司所
生产低功耗，单电源使用RS-232C接收器与发送器，通用性良
好，能够在各种通信过程中使用。MAX232芯片内部具备电源电
压转换器，能够使输入+5V电源转变成为RS-232C输出电平需要
的10V电压，所以使用此芯片接口串行通信系统就行。MAX232芯
片还能够实现反相器与电平转换的功能，在此模块中使用，将
RS-232C中幅逻辑电平转变为后续芯片的正逻辑电平范围。引脚
1-6属于此芯片电源变换的部分，其中的1-3引脚间接电容C1，
4-5引脚间接电容C2，引脚2为+10V电压，引脚6为-10V电压。为
了实现抗干扰，2与6引脚要添加电容C3，C4。在实际使用过程
中，因为期间对于电源噪声比较敏感，所以16Vcc要对地接去耦 3.光器件选型
[3]
电容，值设置为0 。图2为MAX232的接口电路。 在接收信息过程中，探测器使接收的光转变成为需求电压
图 2 MAX232 的接口电路 或者电流波形。在通信过程中，理想探测器使用探测面积比较
大，低暗电流密度、高透过率。现代探测器包括通信光点倍增
管、雪崩光电二极管、光电倍增管。
通信光电倍增管属于全新光探测器，其利用端窗式光窗
口中的表面安装半透明光电阴极，使接收到微弱入射光转变成
为光电子，之后光电子通过阴极穿过弯曲狭窄半导体通道到阳
极，光电子利用多次撞击弯曲通道内表面产生雪崩效应，发射
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倍增二次电子，弯曲玻璃管形状能够增益10 。通信光电倍增管
的灵敏度比较高，阳极灵敏度和通用光电倍增管数量级较高，
暗电流数量级较低，动态范围比较大，具有平稳的噪声电平极
[5]
端，能够在高性能场合中使用 。
雪崩二极管利用碰撞电离实现增益，碰撞电离会增加光载
流，增益高、速度高的光电探测半导体器件，量子效率也比较
高。
光电倍增管利用分离光子的电脉冲测量光亮，能够达到
二次发射增益，对于单一光子能量较为灵敏，具有较高响应速
为了便于电路的连接，在此系统中利用第2通道，对发送端 度。利用电子计数方法对入射光数量进行检测，使通量测量与
MAX232中接入RS-232串行发送数据段TXD，在接入整形电路输入 强极弱光强得到实现，在探测微弱的光信号与快速脉冲弱光信
之后，对收端MAX232光接收器通过放大整形之后电流输入，接 号具有重要作用。现代光电倍增管光电阴极指的是碘化铯、碲
RS-232C串行数据接受端。 化铯，此材料对于地表辐射、太阳辐射并不敏感，在紫外区相
2.光源驱动电路 应范围中为100~280nm，普通光电倍增管在波长小于280nm外具
激光器为正常发光器需求驱动电路，输出信号电流为几 有较高的阴极灵敏度。对三者器件效率、成本和功耗等因素进
微安，传输码在进入到激光器前要利用驱动实现。此驱动电路 行考虑，光电倍增管的优势明显，此方案使用滨松所生产光电
为电流放大，并且不会对信道码逻辑造成影响。将其作为基 倍增管，所以在日盲区的量子效率与阴极灵敏度良好，在量子
础，设计图3驱动电路。在此过程中使用四合一与非门，此驱 效率与灵敏度降低的比较快，使无线通信系统需求得到满足
动电路使大量与非门输出进行串联，使总输出电流得到提高， [6] 。
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