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自由空间光通信(FSO: Free Space Optical Communication)是把信息加载到激光束上，以大气或空间作为信道，直接进行文本、语音、图像等信息数据传输的一种技术。自由空间光通信系统设备功耗小、尺寸小、机动性强，可广泛应用于跨越障碍(峡谷、江河)通信、临时场所通信、城域网扩建、无线基站数据回传、企业内部互联、通信系统备份，是解决“最后一公里问题”的良好手段。传统FSO系统一般采用光强度调制/直接检测系统，在此基础上，本文设计了一套基于声光调制的自由空间光通信系统，提高了光源光能利用效率，调制速率高，并且对信道变化不敏感，抗噪性能好。本文首先对声光互作用原理进行了详尽探讨和分析。根据该原理，本文选择了波长为632.8nm的He-Ne激光器做光源，其光斑接近完美的高斯分布，光束发散角小；选择了以PbMoO4为声光介质的声光调制器件，其超声波频率100MHz，在632.8nm波段光透过率95%，消光比1000:1。由于声光调制具有优良的温度稳定性和好的光电质量，而氦氖激光器具有良好的功率稳定性，其光束质量参数的一致性好，适于在自由空间光通信系统中使用。其次，结合声光调制器工作特点，本文选择了2FSK方式做为系统数字调制方案，讨论了该方式下系统信号的带宽、频移指数、功率谱等参数。2FSK调制解调以FPGA器件实现，无需制作专用集成电路，设计过程简便，降低了整个系统的成本和体积，增加了系统可靠性。第三，本文设计了光信号接收预处理电路，光信号接收选用PMT，增加了光信号探测面积的同时，响应时间更快、灵敏度更高。PMT所得光电流信号经电压转换电路传输到滤波整形电路，其通频带1.5MHz~2MHz，实现对信号的滤波和脉冲成型。再经电平转换电路将信号转换为标准数字CMOS电平送入FPGA进行解调处理。最后进行了全系统实验平台搭建、调试，原始信息通过PC机串口发送至DE2板载FPGA芯片，信息数据率为12.8Kbps，高低频载波分别为1.6MHz、0.8MHz。测试过程中对各级信号进行完整实验记录与分析，系统各部分工作情况良好，最终系统误码率在0.8%以下，达到设计目的。本文所设计基于声光调制的自由空间光通信系统结构简单、组网灵活、成本低廉，抗噪性能好，可应用于当常规通信手段失灵时，需要迅捷部署搭建临时通信系统的场合。