随着社会信息化进程的不断发展,人们对通信的依赖程度越来越高。光纤通信技术具有通信容量大、传输距离长、抗电磁干扰能力强等优点,近几年取得了突飞猛进的发展。光端机就是在市场需求与技术支持下发展起来的产物,它作为光通信系统中的终端设备,主要功能是进行光电转换及通信数据的传输。目前在电信、电力、监控、工业控制、视频传输等领域有着广泛的应用。本文主要是对双向音频光端机进行了研究与设计,在查阅相关文献资料的前提下,利用大规模集成电路和现场可编程门阵列来开发设计一种便捷的数字音频光纤传输系统,要求设计的这套光纤传输系统,能在光纤中无损地实现双向音频的实时通讯。硬件部分主要有语音信号的抽样、量化、编码,光收发一体模块研究与设计,利用FPGA对语音芯片的控制,实现音频信号的编解码及光纤通信系统中线路码型的转换,最后还设计了并串/串并转换模块。软件设计部分是在QuartusII 7.2开发环境下,采用自顶向下利用原理图与Verilog硬件描述语言编程相结合的方式,在Altera公司推出的CycloneII系列的EP2C35F672C8芯片上实现了对串行外围设备接口控制模块、串并/并串转换模块、三阶高密度双极性码编译码模块和5B6B编译码模块的功能和时序仿真。最后对系统中各个模块进行了调试与测试,使其功能满足设计要求。测试结果表明,本文设计的双向音频光端机工作稳定、实时传输效果好,且方便升级,灵活性高。即可用于光纤通信实验教学,也可作为远程监控系统及安防系统的实际应用方案,具有重要的理论意义和实际应用价值。