第一章概論-光接收機(jī)-免費(fèi)閱讀
【正文】 以幅度調(diào)制為例，時(shí)變電信 號(hào) s(t)用來直接調(diào)制偏置電流為 IB 的光源，發(fā)送光功率 P(t)有如下 形式： 其中 Pt是平均發(fā)射功率， m為調(diào) 制指數(shù)： DI一般不能太大，以確保光源工作在線性區(qū)。 為了減少碼間干擾的影響 ， 必須對(duì)接收的信號(hào)波形進(jìn)行濾波均衡 ， 變成沒有碼間干擾的信號(hào)波形 (實(shí)際中多采用升余弦波 )。 產(chǎn)生誤碼的唯一可能就是當(dāng)一個(gè)光脈沖輸入時(shí)，光檢測器沒有產(chǎn)生光電流，放大器沒有電流輸出。對(duì)于一個(gè)速率為號(hào)電平值， Pe = 105意味著每 ，這是非常不理想的。這種問題在高速傳輸系統(tǒng)中尤為突出。 2. 熱噪聲 熱噪聲包括檢測器負(fù)載電阻及放大器發(fā)熱引起的噪聲 。 如圖所示 ， 電元件集成在 GaAs基片上 ， 而光檢測器集成在 InP基片上 ， 兩個(gè)部分通過接觸片連接在一起 。若判決結(jié)果為‘ 1’，則由再生電路產(chǎn)生一個(gè)矩形‘ 1’脈沖；若判決結(jié)果為‘ 0’，則由再生電路重新輸入一個(gè)‘ 0’。 ? 前置放大器的的類型目前有 3種：低阻抗前置放大器、高阻抗前置放大器和跨阻抗前置放大器（或跨導(dǎo)前置放大器）。 光檢測器 偏壓控制 前置放大器 AGC 電路 均衡器 判決器 時(shí)鐘 提取 再生碼流 主放大器 光信號(hào) 圖 數(shù)字光接收機(jī)方框圖 前端 線性通道 時(shí)鐘提取 數(shù)據(jù)再生 光接收機(jī)的前端 前端：由光電二極管和前置放大器組成 作用：將耦合入光電檢測器的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)變光生電流， 然后進(jìn)行預(yù)放大 (電流信號(hào)到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換 )，以便 后級(jí)作進(jìn)一步處理。前端性能是決定光接收機(jī)的主要因素。 EDFA + pin同樣可以帶來高靈敏度。作用是增加了光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，使光接收機(jī)的輸出保持恒定。 然而 ， 對(duì)于工作在 ， 人們需要基于InP的 OEIC接收機(jī) 。 (1) 光接收機(jī)靈敏度 所謂光接收機(jī)靈敏度 ， 就是指在一定誤碼率或信噪比 (有時(shí)還要加上信號(hào)波形失真量 )條件下光接收機(jī)需要接收的最小平均光功率 (有時(shí)也稱為平均最小輸入光功率 )。 B=1/Tb是脈沖傳輸速率 。 如果在任意時(shí)間 t1對(duì)信號(hào)電壓 s(t)進(jìn)行抽樣 ， 抽樣信號(hào) s(t1)落在 (s, s+ds)的概率： ? ? dsmsdssf ]2e xp[21)(22???????其中 f(s)是概率密度函數(shù)， ?2是噪聲方差，它的平方根 ?是標(biāo)準(zhǔn)偏差，即概率分布寬度的量度。 在這種極限條件下，所有的參數(shù)都是理想的，檢測器性能僅受限于光檢測過程的統(tǒng)計(jì)特性 (量子噪聲 ) 。因此，對(duì)于這個(gè) BER指標(biāo)，要求每個(gè)脈沖平均有 21個(gè)光子產(chǎn)生。 4. 判決閾值 為了將升余弦波信號(hào)恢復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào) ，在均衡濾波電路之后還設(shè)置了再生判決電路 。 pin成 為較好的選擇。 2. 非理想均衡濾波 為了有利于判決 ， 我們希望光接收機(jī)輸出的信號(hào)波形為升余弦波 。 (a) 先求出與光檢測器量子效率和入射光子能量有關(guān)的量子極限。誤碼率是最終結(jié)果，眼圖可 用于分析形成誤碼的原因。 所以 ，為了簡化計(jì)算 ， 一般均將概率密度函數(shù)近似成高斯函數(shù)來進(jìn)行相應(yīng)的分析 。 光接收機(jī)對(duì)碼元誤判的概率稱為誤碼率 (在二元制的情況下 ， 等于誤比特率 ， BER)， 用較長時(shí)間間隔內(nèi) ， 在傳輸?shù)拇a流中 ， 誤判的碼元數(shù) Ne和接收的總碼元數(shù) Nt的比值來表示 。 2. 相干檢測方式 就像普通的無線電收音機(jī)一樣 ， 首先接收光信號(hào)要與一個(gè)光本地振蕩器在光混頻器混頻之后 ， 再被光電檢測器變換成一定要求的電信號(hào) ， 如圖 。 為了適合高傳輸速率的需求 ， 人們一直在努力開發(fā)單片光
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