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点对点光纤数据传输系统的设计
作者：王思宇 洪峰
来源：《电子技术与软件工程》2016年第14期
摘 要针对数据传输系统速度、距离和稳定性等要求的不断提高，设计了一种基于低振幅差分信号技术和光纤技术的点对点光纤数据传输系统。该系统结合LVDS 技术速率高、功耗低、噪声低的特点以及光纤通信容量大、传输距离远的优点，解决了数据传输系统遇到的许多难题。对数据传输系统的设计分别从设计方案、硬件实现两方面进行了详细研究和描述，并进行了实验。
【关键词】光纤通信 光电转换 光收发模块 低压差分信号
随着信息技术的发展，一方面数据传送量越来越大、传输速度越来越快，另一方面电子产品（特别是便携式产品）对低功耗设计提出了更高的要求。低压差分信号（Low Voltage Differential Signal，LVDS）技术是一个高速度（可达800Mbps以上）、低功耗、低噪声的通用接口标准，它能够在广泛的应用领域里解决高速数据传输的瓶颈问题。而LVDS技术的高速度低功耗也导致了其不能远距离传播，而光纤技术正可以弥补这一不足。点对点光纤数据传输系统便是基于LVDS技术与光纤技术来实现数据的传输的。 1 系统概述
点对点光纤数据传输系统主体为数字光收发一体机（数字光发送机和数字光接收机），之间由10m单模光纤连接，安装在测试主板上，设计框图如图1所示。
为了实现信号在光纤中的传输，需要先将电信号转化成为光信号，之后再转化成电信号发送到接收端来进行传输。数字光收发一体机由数字光发送模块和数字光接收模块组成，四路LVDS信号从数字光发送模块输入端输入之后进行并串转换、电平转换，半导体激光器调制之后，输出调制光信号，再输入到接收模块的光接收次模块（Receiver Optical Subassembly，ROSA），经过光电转换电路，放大电路，电平转换，最后进过串并转换，输出LVDS信号。 2 工作原理
2.1 LVDS的工作原理
低压差分信号（LVDS）是一种新型的数据传输和接口技术，核心是采用极低的电压摆幅差分传输数据，可以实现点对点的数据传输。LVDS 是目前高速数字信号传输的国际通用接口标准，国际上有两个工业标准定义了LVDS：ANSI/TIA/EIA-644（1995年11月通过）和IEEE1596.3（1996年3月通过），LVDS驱动电路由一个3.5mA恒流源和四个MOS管驱动一对差分信号线组成，差分线终端电阻阻值100Ω，通过MOS管的开关实现差分电压的350mV的摆幅，产生LVDS信号。
点对点光纤数据传输系统的设计
