在信標光發射模塊的設計中采用驅動電路與溫度控製電路分離的設計方案；在信號光發射模塊中采用摻銀鉺光纖放大器（EDFA） 作為功率放大器的設計方案，並采用DS90LV001芯片完成PECL信號與LVDS信號轉換。試驗結果表明

，信標先的最高輸出功率為1.53W，最高頻率大於10kHz；信號光的輸出功率大於19.8dBm

，誤碼率低於10-7，消光比為10.2dBm，完全滿足設計需求。

無線激光通信是一種新崛起通信方式。它利用了激光的天然保密性、不bu占zhan用yong有you限xian的de無wu線xian電dian頻pin率lv資zi源yuan等deng優you點dian，在zai軍jun事shi通tong信xin上shang極ji大da地di提ti高gao了le武wu器qi係xi統tong在zai惡e劣lie電dian磁ci環huan境jing中zhong的de通tong信xin和he信xin息xi交jiao換huan能neng力li。因yin此ci
，無wu線xian激ji光guang通tong信xin在zai現xian代dai軍jun事shi通tong信xin應ying用yong上shang起qi著zhe舉ju足zu輕qing重zhong的de作zuo用yong。

激光器驅動電路設計

激光器驅動電路如圖1所(suo)示(shi)，電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong)，主(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)和(he)自(zi)動(dong)增(zeng)益(yi)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)。在(zai)該(gai)圖(tu)中(zhong)電(dian)路(lu)主(zhu)要(yao)分(fen)成(cheng)兩(liang)個(ge)部(bu)分(fen)，圖(tu)中(zhong)的(de)上(shang)半(ban)部(bu)分(fen)電(dian)路(lu)主(zhu)要(yao)為(wei)脈(mai)衝(chong)驅(qu)動(dong)，下(xia)半(ban)部(bu)分(fen)電(dian)路(lu)主(zhu)要(yao)為(wei)自(zi)動(dong)增(zeng)益(yi)控(kong)製(zhi)電(dian)壓(ya)電(dian)路(lu)。

在上半部分電路中，P1為SMA接頭，采用50Ω阻抗匹配將脈衝控製信號接入作為調製激光器驅動的調製信號，通過後續比較器和驅動電路實現開關控製。VD7 為穩壓二極管提供穩定電壓，通過調整滑動變阻器來實現比較器負輸入端參考電壓的設定。U8為MAX953集成芯片
，內部集成了比較器和放大器。在該部分設計中，通過比較器實現脈衝控製電壓和參考電壓的比較，將比較信號送入後續由MAX953xinpianneidefangdaqigouchengdedianyagensuiqizhengxiangshuruduan。zaidianyagensuiqidezhengxiangshuruduanwaijiecankaodianyadeshangladianzuxiangjie
，bijiaoqishuchukaiguanxinhaolaikongzhidianyagensuiqizhengxiangshuruduandedianyadaxiaoshixiankaiguangongneng
，yibianwanchenghouxugonggeichangxiaoyingguanVQ10的開啟和導通，從而實現脈衝開光信號的整體控製。通過反饋電壓控製電壓跟隨器的上拉電壓達到電流恒定驅動的目的。

在下半部分電路中
，將恒電流反饋或恒功率反饋控製信號通過運放放大
，其中運放仍采用U10中的內部放大器，將該運放作為電壓跟隨器，輸出信號進入運放U11A的正向輸入端實現放大。U11B 為運放減法電路
，將上級放大輸出信號與參考電壓進行比較輸出，VD10為穩壓二極管提供穩定電壓

，調整滑動變阻器R77和R70構成的分壓電路來實現比較器負輸入端參考電壓的設定。在該部分電路設計中，自動增益控製電路中的放大器選取帶寬較窄、轉換速度不能過快的放大器為宜。由於調製頻率為kHz數(shu)量(liang)級(ji)，因(yin)此(ci)帶(dai)寬(kuan)過(guo)大(da)會(hui)有(you)很(hen)大(da)的(de)噪(zao)聲(sheng)幹(gan)擾(rao)
，為(wei)了(le)使(shi)自(zi)動(dong)增(zeng)益(yi)控(kong)製(zhi)電(dian)壓(ya)維(wei)持(chi)恒(heng)定(ding)


，必(bi)須(xu)使(shi)該(gai)電(dian)壓(ya)變(bian)換(huan)緩(huan)慢(man)，所(suo)以(yi)選(xuan)取(qu)轉(zhuan)變(bian)速(su)度(du)較(jiao)為(wei)緩(huan)慢(man)的(de)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)。R61為恒電流模式中的采樣電阻，即它將LD的電流轉換為電壓信號
，通過反饋回路作為恒流控製信號
，將該小信號放大供給後續反饋回路。由於LD的輸出功率與驅動電流有關，所以驅動電流的穩定性是決定LD的輸出光功率穩定與否的一個關鍵因素。本設計采用了自動增益電路對參考電壓Refl進行控製，即穩定了電流又起到了限定電流作用，而且結構簡單實用。
[page]
熱敏電阻前置放大電路設計

設計熱敏電阻前置放大電路如圖2所示。U14為將+5V轉變為+2.5V的高精準參考電壓源

，該參考源有極低的噪聲
、低的溫度係數，減少了該放大電路輸出端由於電源引起的噪聲幹擾。R2、R3
、R4和激光器內部負溫度係數熱敏電阻組成橋式放大電路的4geqiaobi，dangremindianzusuiwendubianhuazuzhifashengbianhuashi，qiaobishuchuyigegensuiwendubianhuadedianyacha，fangdaqishuchudedianyafanyingdezhengshifangdalederemindianzuzuzhisuiwendubianhuaqingkuang。

熱電製冷（TEC）控製電路設計

溫度控製采用專用的TEC集成控製電路芯片，減少了傳統所采用的積分微分電路，使得設計簡單，電路調試方便
，可以直接硬件實現。其關鍵控製電路設計如圖3所示。

芯片引腳IN+為熱敏電阻經過前置放大後的輸出電壓信號，R9和R12為分壓電阻，為引腳IN-提供一個穩定的電壓。引腳IN+端輸入電壓與引腳 IN-端電壓進行比較
，當IN+端電壓引腳大於IN-端duan引yin腳jiao時shi
，由you該gai芯xin片pian資zi料liao知zhi輸shu出chu為wei製zhi冷leng模mo式shi
，反fan之zhi為wei製zhi熱re模mo式shi。該gai電dian路lu通tong過guo負fu溫wen度du係xi數shu熱re敏min電dian阻zu輸shu入ru端duan電dian壓ya大da小xiao來lai控kong製zhi整zheng個ge反fan饋kui環huan路lu，當dang溫wen度du升sheng高gao時shi熱re敏min電dian阻zu阻zu值zhi減jian小xiao，由you圖tu3知，熱敏電阻端電壓降低，使得OPA1177輸出比較電壓升高
，從而使輸入到DRV953 的IN+端電壓升高，當該電壓大於IN-duanxiangdianyashi，shidegaixinpianshuchudianyafanzhuankongzhijiguangqibandaotizhilengqiyouzhiremoshizhuanbianweizhilengmoshi，tongguozheyangyigefufankuiwangluoshixianwenduzidongkongzhi。tongli
，dangwendujiangdishitongyangzunxungaifufankuiyuanli。tongguoshejiheshidewaibudianlukeshiwenduwendingjingduzhishaokongzhizai±0.1℃。

結語

本ben文wen主zhu要yao圍wei繞rao軍jun用yong無wu線xian激ji光guang通tong信xin發fa射she模mo塊kuai部bu分fen進jin行xing深shen入ru研yan究jiu，針zhen對dui激ji光guang發fa射she極ji的de兩liang類lei光guang發fa射she模mo塊kuai，即ji信xin號hao光guang發fa射she模mo塊kuai和he信xin標biao光guang發fa射she模mo塊kuai。本ben次ci設she計ji較jiao傳chuan統tong設she計ji相xiang比bi，最zui突tu出chu的de特te點dian及ji時shi輸shu出chu功gong率lv大da，適shi合he遠yuan距ju離li傳chuan輸shu
，結jie構gou簡jian單dan小xiao巧qiao。本ben文wen中zhong的de設she計ji在zai軍jun用yong無wu線xian光guang通tong信xin領ling域yu將jiang有you廣guang泛fan的de發fa展zhan前qian景jing。

相關閱讀：

解決無線通信係統頻率幹擾設計
LED智能照明三大無線通信組網技術比對
基於CPLD的數字式大功率激光驅動電源設計