光纤通信的原理与发展状况

3 光端机的作用和目前光端机的状况

在光纤通信系统中，光发射机是光端机、光中继器的重要组成部分，它的最基本功能是将要传输的电信号调制在光波上，并将其注入到光纤线路中。光接收机的主要功能是将接收的光信号变换为原电信号，并且用自动增益控制电路（AGC）保证稳定的输出，光接收的主要部件是光检测器，它的主要任务是进行光电转换。从光发送端输出经光缆线路传输被衰减的光信号到达接收端已是很微弱的了，为了有效地进行光电转换，系统要求光检测器要响应度高、噪声低，响应速度快，工作稳定可靠。

目前的数据光端机已经有一段发展历程了，不在是简单的一路或四路的，也不在是单纯的某一接口了，而已经达到上百路（如120路、240路等），各种不同接口（RS-232、RS-485、USB等）相当成熟的地步了，像武汉波仕电子、北京讯风通信、杭州亿帮通信等公司的主要产品就是光端机，其中波仕电子的RS-232单模和多模的光端机还可以做到无须电源。本文仅就八路来说明其复用原理。

4 数据光端机设计所要达到的目的和功能及意义

本设计为多路RS-232C接口标准是一种广泛使用的普及标准。它涉及使用的普及标准。它涉及的范围很广，远远超出了通信和计算机的领域。60年代中期，几乎毫无例外的使用电话交换网实现远程访问，于是RS-232C接口进行本地通信，因此使用更加广泛。本设计正是基于RS-232串行口通过光纤传输。

随着分布计算机的建立，所需通信设备费用逐渐成为用户所关心的主要问题，为了减少这些费用，通过研究大量网络结构，从而确定尽可能采用专用设备。很多网络是地理分布的用户访问公用计算设备，将中心的地区建设成为链接这些用户到计算机的服务中心。尽管当终端业务量较少，使用专用租用线费用不太合理，但若能采用很多终端共用通信设备的结构，一般就能减少对一组用户提供通信的积累费用，而多路复用器的利用就可能用一条高速线路承担原来有一组低俗线路分别传输的业务量，所以当同一地理区域的大量数据终端进行通信时，或者但任意距离的很多租用线并行传输时应考虑使用多路复用器。

本数据光端机采用多路的设计，不但可以大大利用了线路，充分利用光纤巨大的带宽资源。并且可以更广泛的应用于各个领域，本设计的八路复用技术，可用八路信道传输不同的信息，将不同信息复用到一条光中进行传输，节省了设备，在现场的应用中可在同一系统中，将多种控制信息和数据信息用一台光端机进行传输，可同时连接计算机及其他符合RS-232标准的终端，方便控制和操作。这就是多路复用光端机的设计意义之所在，本文仅以八路复用来起到抛砖引玉的作用。

5 数据光端机的设计整体说明

整体电路的原理框图如图2所示：它将若干终端多路接入一个高速数据链路中，发送过程由计算机或终端传送来的RS-232C标准信号先要进行电平转换，将RS-232C电平转换为TTL电平，以便和后续电路兼容，再经过MOTOROLA的MC145428异步同步转换芯片将RS-232C帧结构中的起始位，停止位去除后，转换为同步输出。再经过一个多路复用电路将多路信号复用唯一路径LED驱动后再对光源进行调制，将电信号转换为光信号发送到光纤中传输。

图2 系统原理框图

接收过程同理，由光接收模块将接收后的光信号转换为电信号，经过一个线接收器再经过一个ECL/TTL电平转换器将信号送入复用电路，通过复用电路中的时序电路的控制将接收到的各路信号分离并送入各个信道，经过同步异步MC145428芯片的转换，加入起始位和停止位，再将其转为RS-232C电平，使其符合RS-232C接口标准，能在计算机或终端中传输。这就是整个电路的工作原理。