基于光纖通信實驗平臺的計算機數據傳輸實現

范福杰

【摘要】 隨著科技的進步，計算機技術日新月異，同時光纖技術也在迅猛發展，人們對實現網絡資源共享的要求日益增長，計算機技術已經和光纖技術緊密地聯系在一起，因此實現基于光纖通信實驗平臺的計算機數據傳輸得以實現。本文在實驗室條件下，設計電路，編寫了程序，最后驗證此傳輸系統的合理性。

【關鍵詞】 光纖通信技術 計算機通信技術 接口技術

一、光纖通訊技術

所謂光纖通信，就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達到通信之目的。要使光波成為攜帶信息的載體，必須對之進行調制，在接收端再把信息從光波中檢測出來。數字光纖通信系統基本上由光發送機、光纖與光接收機組成。發送端的電端機把信息（如話音）進行模/數轉換，用轉換后的數字信號去調制發送機中的光源器件（LED），則LED 就會發出攜帶信息的光波。即當數字信號為“1”時，光源器件發送一個“傳號”光脈沖；當數字信號為“0”時，光源器件發送一個“空號”（不發光）。光波經光纖傳輸后到達接收端。在接收端，光接收機把數字信號從光波中檢測出來送給電端機，而電端機再進行數/模轉換，恢復成原來的信息。就這樣完成了一次通信的全過程。

二、傳輸系統設計

1、整體設計

本系統主要由三部分組成：光發射機、傳輸光纖和光接收機。其電/光和光/電變換的基本方式是直接強度調制和直接檢波。實現過程如下：輸入電信號是數字信號（計算機串口數據）；調制器將輸入的電信號轉換成適合驅動光源器件的電流信號并用來驅動光源器件，對光源器件進行直接強度調制，完成電/光變換的功能；光源輸出的光信號直接耦合到傳輸光纖中，經一定長度的光纖傳輸后送達接收端；在接收端，光電檢測器對輸入的光信號進行直接檢波，將光信號轉換成相應的電信號，再經過放大恢復等處理過程，以彌補線路傳輸過程中帶來的信號損傷（如損耗、波形畸變），最后輸出和原始輸入信號相一致的電信號，從而完成整個傳送過程。

2、硬件電路設計

光調制和驅動電路是光發射機最核心的部件。電信號進入光發射機之后，調制電路對其進行直接光強度調制，使LD發射的光帶上電信號的信息。驅動電路的作用就是激發LD，使其正常發光。

均衡電路設計，均衡的目的是對經光纖傳輸、光/電轉換和放大后已產生畸變（失真）的電信號進行補償，使輸出信號的波形適合于判決。均衡電路主要由全通時延補償電路和低通時延補償電路組成。

3、軟件設計

在本設計中，需要實現的是數據通信。數據存在的形式有很多，最直觀的就是字符串和文本或文件。因此，為了增強軟件功能，增加了發送文件的功能選項。

因為文件都是保存在電腦硬盤或者外接存儲工具中的，所以需要打開相應的存儲設備，選擇路徑，進而選中需要發送的文件。這里，需要一個CommonDialog控件。CommonDialog控件能夠提供一組標準的操作對話框，進行諸如打開和保存文件，設置打印選項，以及選擇顏色和字體等操作。

在應用程序中要使用 CommonDialog 控件，可將其添加到窗體中并設置其屬性。控件所顯示的對話框由控件的方法確定。在運行時，當相應的方法被調用時，將顯示一個對話框或是執行幫助引擎；在設計時，CommonDialog 控件是以圖標的形式顯示在窗體中。該圖標的大小不能改變。

發送文件之前需要選擇，主程序如下：

CommonDialog1.Flags = cdlCFBoth

CommonDialog1.ShowOpen

TxtSendPath.Text = CommonDialog1.FileName

Open TxtSendPath.Text For Input As 1

FileData = StrConv（InputB$（LOF（1）， 1）， vbUnicode）

Close 1

接著就可以發送文件了，對于文本文件的發送，其基本思想就是將文本文件逐一讀出，再進行發送，同時進行發送字符/數據的計數。要注意的是，讀完文件后，一定要關閉文件。

If ChkHexReceive.Value = 1 Then

MSComm.InputMode = comInputModeBinary

Else

MSComm.InputMode = comInputModeText

End If

MSComm.Output = Trim（FileData）

ModeSend = True

三、結論

光纖通信系統最重要的部分是光發射機、信道和光接受機三個模塊。串口通信的關鍵是電路和通信協議。在實驗室條件下，雖然串口的通信速度不高，但是用作實驗研究計算機之間的光纖通信的工具已經足夠。因此，本文中設計的方案選定串口作為通信口，設計了光線通信系統的部分重要電路，并著重編寫了數據通信程序，最終完成了設計目標，實現了計算機數據的傳輸。