双向数据光纤传输收发模块的设计

　　在现代社会中，光纤由于其在传输速率和容量上的优势，目前已成为通信网中不可替代的传输媒体.在最初的光纤传输系统中，进行数据传输时往往需 要两根光纤，一根用于发送数据而另一根用于接收数据.我们设计的单光纤双向模块，集发送数据的电光转换与接收数据的光电转换于一体，实现了发送与接收数据 同时在一根光纤上传输，可以在现有的基础上将传输容量增加一倍.

　　1　工作原理和结构

　　单根光纤传输双向数据，是指本地激光器发送的光信号与对端传输来的光信号同时在同一根光纤上传输.要实现这一功能，就必须将半导体激光器（LD ）和光电转换器（PIN）在光路上合为一体，同时保证发射光与接收光互不干扰.我们利用波分复用技术将激光器和光电换器集成到一起，实现了单纤双向通信.图1 是这种双向激光器的结构示意图.

　　在它的内部，激光二极管所在平面和光电二极管所在平面互相垂直，在两个平面之间安置了一个半透明的分光镜.激光器(LD)产生的光可以透过分光镜 耦合到光纤上输出.而从光纤上接收到的对端光信号经分光镜反射到接收光电二极管，产生电流输出.发射光与接收光互不干扰，从而实现了内部光路的分离.　

　　2　双向模块电路设计

　　2.1光发射电路设计

　　光发射电路是将数据信号转变为光信号送入光纤进行传输.它主要包括信号的调制、静态工作点调节和自动功率控制（APC）等子电路.图2是它的工作 原理图.

　　数据通信中的数据信号通常是电压信号，而驱动LD需要电流信号，因而需要将电压信号调制成电流信号输出，这通常利用三级管的开关特性来实现.为 了使激光器正常工作，还必须在它静态工作时加上一偏置电流，如果缺少这一环节，激光器将工作在荧光区，此时输出的功率将很小，信号将严重失真，调整激光 器的静态电流保证数据的正常输出至关重要.