以太网是应用最广的联网技术，它以可靠性高、媒体信息量大、易于扩展和更新等优点，在企业、学校等领域得到广泛的应用。根据 IEEE 802.3 Ethernet 标准规范，以太网每段同轴电缆长度不得超过 500 m，通过中继器互联后网络最大距离也不得超过 2.8 km。在这种情况下，利用激光无线通信技术超越以太网的地域限制、满足数据通信的需要，具有很强的应用价值。

一、调制驱动电路设计

图 6 是调制驱动电路，主要由 MAXIM 公司的 155 MHz 的 MAX3263 芯片和内部带有监视二极管的激光器 LD 构成。MAX3263 内部的主偏置电源提供温度补偿偏置和参考电压输出 V_ref1 和 V_ref2，通过电阻 R25、R26、R27 和 R28 对内部的高速调制驱动电路、激光器和监视二极管进行编程。MAX3263 的输出电流都被内部的镜像电流源控制，这些镜像电流源都有 2V_be 的结温漂移，参考电压设置在 2V_be 时结温漂移可以被抵消。

图 6　调制驱动电路

选择电阻 R28 以调节激光器静态偏置电流 I_bo，使 I_bo 略小于激光器的阈值电流，以使激光器的输出具有良好的消光比。LD 内部的监视二极管将光强变化转换为电流 I_pin，经内部变换产生反馈电流 I_bs，通过公式 I_bo = 40(I_b + I_bs) 将激光器的光强变化转换成偏置电流的一部分，反馈作用于激光器，保证输出稳定的光功率。输入的差分 PECL 信号 RD 由内部的高速输入缓冲和共射极差分输出组成的调制器调制，调制电流的大小由 R26 确定的电流 I_m 决定。选择 R26 的大小，使激光器有适当的调制电流、输出足够的光功率，并具有良好的消光比；同时应使 OUT+、OUT− 端的电压在 2.2 V 以上，以防激光器饱和。

二、接收解调电路设计

图 7 是接收解调电路，由 MAX3963 和 MAX3964 配以必要的外围器件组成。155 MHz 的低噪声芯片 MAX3963 组成前置放大器，其内部包含一个跨阻前置放大器和一个带射极跟随输出的倒相放大器，并集成了 22 kΩ 的跨阻，可将 PIN 接收的微弱光电流转换成差分输出电压；266 MHz 的 MAX3964 组成后级放大调理电路，其内部有 4 个限幅放大器组成的串行功率检测器，每个限幅放大器都有一个全波对数检测器，用以检测输入信号功率的大小，4 个检测结果在 Filter 端加在一起，通过电容 C25 进行滤波。

图 7　接收解调电路

电阻 R30、R31、内部的 1.2 V 参考电源和无光比较器共同构成阈值设置和噪声抑制功能：取 R30 = 100 kΩ，R31 可用 100 kΩ 的电位器调节，则 V_TR 在 1.2～2.4 V 间变化。当输入信号幅值大于 V_TR 时，输出稳定的 PECL 电平信号；当输入信号幅值小于 V_TR 时，数据输出端 OUT+ 输出高电平、OUT− 输出低电平，所有的限幅放大器拒绝接收输入信号，并且后级放大器输出无光告警 PECL 信号 LOS+。

三、系统测试

由于图 6 和图 7 中的主芯片工作频率均在 155 MHz 以上，因此由这两个电路组成收发电路，进行精心的参数选择和 PCB 设计，可应用于高速的光通信场合。在所设计各部分的基础上将它们连接起来，在没有光学天线的条件下成功进行了室内的以太网激光无线通信实验；目前正完善系统，并准备将其应用于光网络。