基于光纤通信实验平台的计算机数据传输实现

范福杰

【摘要】 随着科技的进步，计算机技术日新月异，同时光纤技术也在迅猛发展，人们对实现网络资源共享的要求日益增长，计算机技术已经和光纤技术紧密地联系在一起，因此实现基于光纤通信实验平台的计算机数据传输得以实现。本文在实验室条件下，设计电路，编写了程序，最后验证此传输系统的合理性。

【关键词】 光纤通信技术 计算机通信技术 接口技术

一、光纤通讯技术

所谓光纤通信，就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体，必须对之进行调制，在接收端再把信息从光波中检测出来。数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。发送端的电端机把信息（如话音）进行模/数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件（LED），则LED 就会发出携带信息的光波。即当数字信号为“1”时，光源器件发送一个“传号”光脉冲；当数字信号为“0”时，光源器件发送一个“空号”（不发光）。光波经光纤传输后到达接收端。在接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数/模转换，恢复成原来的信息。就这样完成了一次通信的全过程。

二、传输系统设计

1、整体设计

本系统主要由三部分组成：光发射机、传输光纤和光接收机。其电/光和光/电变换的基本方式是直接强度调制和直接检波。实现过程如下：输入电信号是数字信号（计算机串口数据）；调制器将输入的电信号转换成适合驱动光源器件的电流信号并用来驱动光源器件，对光源器件进行直接强度调制，完成电/光变换的功能；光源输出的光信号直接耦合到传输光纤中，经一定长度的光纤传输后送达接收端；在接收端，光电检测器对输入的光信号进行直接检波，将光信号转换成相应的电信号，再经过放大恢复等处理过程，以弥补线路传输过程中带来的信号损伤（如损耗、波形畸变），最后输出和原始输入信号相一致的电信号，从而完成整个传送过程。

2、硬件电路设计

光调制和驱动电路是光发射机最核心的部件。电信号进入光发射机之后，调制电路对其进行直接光强度调制，使LD发射的光带上电信号的信息。驱动电路的作用就是激发LD，使其正常发光。

均衡电路设计，均衡的目的是对经光纤传输、光/电转换和放大后已产生畸变（失真）的电信号进行补偿，使输出信号的波形适合于判决。均衡电路主要由全通时延补偿电路和低通时延补偿电路组成。

3、软件设计

在本设计中，需要实现的是数据通信。数据存在的形式有很多，最直观的就是字符串和文本或文件。因此，为了增强软件功能，增加了发送文件的功能选项。

因为文件都是保存在电脑硬盘或者外接存储工具中的，所以需要打开相应的存储设备，选择路径，进而选中需要发送的文件。这里，需要一个CommonDialog控件。CommonDialog控件能够提供一组标准的操作对话框，进行诸如打开和保存文件，设置打印选项，以及选择颜色和字体等操作。

在应用程序中要使用 CommonDialog 控件，可将其添加到窗体中并设置其属性。控件所显示的对话框由控件的方法确定。在运行时，当相应的方法被调用时，将显示一个对话框或是执行帮助引擎；在设计时，CommonDialog 控件是以图标的形式显示在窗体中。该图标的大小不能改变。

发送文件之前需要选择，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

接着就可以发送文件了，对于文本文件的发送，其基本思想就是将文本文件逐一读出，再进行发送，同时进行发送字符/数据的计数。要注意的是，读完文件后，一定要关闭文件。

If ChkHexReceive.Value = 1 Then

MSComm.InputMode = comInputModeBinary

Else

MSComm.InputMode = comInputModeText

End If

MSComm.Output = Trim（FileData）

ModeSend = True

三、结论

光纤通信系统最重要的部分是光发射机、信道和光接受机三个模块。串口通信的关键是电路和通信协议。在实验室条件下，虽然串口的通信速度不高，但是用作实验研究计算机之间的光纤通信的工具已经足够。因此，本文中设计的方案选定串口作为通信口，设计了光线通信系统的部分重要电路，并着重编写了数据通信程序，最终完成了设计目标，实现了计算机数据的传输。