第4章光纖通信光二極管及光信號(hào)接收器ppt課件

1、光二極體及光信號(hào)接收器光二極體及光信號(hào)接收器光二極體及光信號(hào)接收器光二極體及光信號(hào)接收器4-1 光二極體4-2 雜訊4-3 信號(hào)雜訊比值4-4 誤碼率4-5 同調(diào)偵測(cè)方式4-6 外差偵測(cè)的信號(hào)雜訊比值4-7 外差偵測(cè)接收器4-8 其它的雜訊現(xiàn)象4-9 接收電器設(shè)計(jì)光二極體及光信號(hào)接收器光二極體及光信號(hào)接收器 光信號(hào)接收器在光纖通信系統(tǒng)中是個(gè)重要部份，它常決定系統(tǒng)的可靠性、可行性。它的功能是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，並達(dá)到系統(tǒng)的某些要求，諸如：信號(hào)雜訊比、誤碼率。典型的類比及數(shù)位光接收器請(qǐng)看圖4.1及圖4.2 ，可看出兩種光接收器都是由光信號(hào)經(jīng)過(guò)光二極體偵測(cè)接收，此偵測(cè)信號(hào)被放大器放大，而放大器由低

2、雜訊的前置放大器與後置放大器組成。光二極體及光信號(hào)接收器光二極體及光信號(hào)接收器我們將就光二極體的種類特性及前置放大器電路加以說(shuō)明，並且雜訊對(duì)信號(hào)品質(zhì)的影響也要詳細(xì)加以敘述，看圖4.3。常用在光接收器或前置放大器的偵測(cè)器有PIN光二極體，累增崩潰二極體及蕭特基光二極體等三種，高性能光偵測(cè)器的要件為：高量子速率、廣頻寬、低暗電流和低雜訊。頻譜響應(yīng)頻譜響應(yīng)定義在某特定波長(zhǎng)，單位波長(zhǎng)區(qū)間的響應(yīng)度，看圖4.4，為Si與InGaAs的頻譜響應(yīng)曲線圖。光二極體光二極體:PN接面光二極體接面光二極體光二極體是逆向偏壓，此一偏壓在空乏區(qū)兩端出現(xiàn)高電場(chǎng)，可以收集由光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷，此形成光電流，光二極體空乏區(qū)內(nèi)

3、或其附近所產(chǎn)生的電荷，必須經(jīng)過(guò)空乏區(qū)至另一側(cè)才能形成光電流，因?yàn)檫@些電荷形成的電流是少數(shù)載體所構(gòu)成，如果光二極體是順向偏壓，則多數(shù)載體形成的主要電流必遠(yuǎn)大於少數(shù)載體電流，此時(shí)，由光入射所產(chǎn)生的光電流顯得微不足道，入射光強(qiáng)度與光二極體電流之間也沒(méi)有明顯的正比關(guān)係出現(xiàn)。圖4.5即為光二極體在不同光功率入射之下的電流電壓特性曲線光二極體光二極體:PIN型光二極體型光二極體PIN光二極體是最常用的一種光二極體，因?yàn)檎{(diào)整空間電荷區(qū)的寬度，可以得到最佳的量子效率及頻率響應(yīng)；圖4.6(a)是一種典型的PIN光二極體，本質(zhì)區(qū)是由摻雜質(zhì)比較少的P型半導(dǎo)體構(gòu)成，它的性質(zhì)與本質(zhì)半導(dǎo)體很相近，圖4.6(b)是逆偏壓能

4、階圖，只有在本質(zhì)區(qū)內(nèi)及其附近產(chǎn)生的光電子電洞，才會(huì)形成電流。光二極體光二極體:PIN型光二極體型光二極體npp圖4.7是 光二極體的摻雜質(zhì)濃度 、空乏區(qū)電荷密度、及電場(chǎng)強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)圖，NA代表受體雜質(zhì)濃度，ND代表施體雜質(zhì)濃度；本質(zhì)區(qū)寬度比 與 層的寬度大許多，所以光子大部分在本質(zhì)區(qū)被吸收產(chǎn)生光電子電洞對(duì)，量子效率高；且本質(zhì)區(qū)電場(chǎng)強(qiáng)度很大，因而電子電洞穿越本質(zhì)區(qū)的時(shí)間很短，所以頻率的反應(yīng)速率很快，也就因此PIN光二極體適合在通信上使用。n光二極體光二極體:PIN型光二極體型光二極體由圖4.8(b)中，得之光二極體電流在-15A時(shí)，照光功率為30W ，所以這個(gè)PIN光二極體的響應(yīng)度為0.5A/W

5、，可得到負(fù)載方程式VB + Vd + Id RL=0 ，可得到負(fù)載方程式於圖4.8(b)上面，當(dāng)光照射在PIN光二極體的功率大於45W時(shí)，接收器即進(jìn)入飽和區(qū)裝態(tài)，大於此功率的光信號(hào)不再與產(chǎn)生的光電流成線性正比關(guān)係。光二極體光二極體:PIN型光二極體型光二極體圖4.9為光通信用PIN光二極體結(jié)構(gòu)，圖(a)為背面照光平臺(tái)式及圖(b)正面照光平面式；被面照光結(jié)構(gòu)使得光感測(cè)區(qū)域沒(méi)有被金屬電極遮蔽，因此光二極體可以做的比較小面積，結(jié)果電容值比較小，且暗電流值低。平臺(tái)式結(jié)構(gòu)有其缺點(diǎn)，一為比平面是結(jié)構(gòu)難製造，另一為平臺(tái)式結(jié)構(gòu)pn接面?zhèn)让媾c外界空氣接觸，易受到污染及大氣影響使其功能退化，所以穩(wěn)定度和信賴度較差

6、，但因背面照光結(jié)構(gòu)，電容值和暗電流比較小。光二極體光二極體:PIN型光二極體型光二極體圖4.10為背面照光平臺(tái)式PIN光二極體的響應(yīng)度及量子效率與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)圖，短波長(zhǎng)的截止是因?yàn)镮nP基座的吸收，而長(zhǎng)波長(zhǎng)的截止式InGaAs能隙造成的；而商業(yè)上成品是有抗反射層鍍膜，使得量子小率由70%提升到90%。光二極體光二極體:蕭特基光二極體蕭特基光二極體圖4.11(a)是蕭特基光二極體的結(jié)構(gòu)圖，在(1)區(qū)與(2) 區(qū)之間有一個(gè)位能障璧 ，限制了電子流流通，而電洞流無(wú)此限制，所以金屬與半導(dǎo)體接面不僅有二極體整流作用，且它是單極性的導(dǎo)通，所以頻率反應(yīng)速率很快，因?yàn)槲荒苷翔档拇嬖冢娮佑蓤D4.11(b)中的(1

7、)區(qū)到(2)區(qū)很困難，當(dāng)光子入射蕭特基二極體，被(1)、(2)及(3)區(qū)吸收時(shí)，(2)、(3)區(qū)產(chǎn)生的光電子電洞對(duì)會(huì)被逆偏壓作用形成光電流，(1)區(qū)形成的光電子對(duì)光電流無(wú)任何幫助。所以要設(shè)計(jì)高效率的光二極體，金屬層要薄，使得金屬吸收光子少，大部分都被半導(dǎo)體吸收，提高光吸收比率，可在金屬外面鍍上抗反射層。光二極體光二極體:累崩光二極體累崩光二極體累崩光二極體，它可以另外提供內(nèi)部增益，以增加響應(yīng)度，也因此累崩型光二極體的靈敏度要比PIN光二極體高了許多。發(fā)生累增崩潰的過(guò)程敘述如下：空乏區(qū)內(nèi)有很強(qiáng)的電場(chǎng)存在，使得載子得以迅速加速，動(dòng)能增大，當(dāng)動(dòng)能大到某一程度以上時(shí)，撞擊到中性原子，游離原子，產(chǎn)生新的

8、電子電洞對(duì)，這個(gè)電子電洞又經(jīng)加速，去撞擊原子，產(chǎn)生累增加倍的結(jié)果，與分別為電子與電洞行走單位距離衝擊游離多少個(gè)載子的機(jī)率，看圖4.12(a) ，說(shuō)明了0到W之間有一強(qiáng)電場(chǎng)存在；(b)圖說(shuō)明了若此材質(zhì)屬=0的累崩過(guò)程，可知電洞不會(huì)游離原子產(chǎn)生電子電洞對(duì)；(c)圖說(shuō)明了=的累崩情形。矽累崩光二極體矽累崩光二極體p它的結(jié)構(gòu)是 ，入射光由 層進(jìn)入層被吸收，產(chǎn)生光電子電洞對(duì)，因逆偏壓存在，使得光電子直射p層，在這一層是有很強(qiáng)電場(chǎng)存在的空乏區(qū)，使得光電子在此層產(chǎn)生累崩倍增的效果，光信號(hào)因此得到增益放大效應(yīng)。注意 層必須很薄，才能使光大部分透過(guò)層；而層必須很厚，才能吸收大部分光子，提高量子效率，但也因此降低

9、了響應(yīng)速度。ppnp鍺累崩光二極體鍺累崩光二極體為了在長(zhǎng)波長(zhǎng)有更高的量子效率及更快響應(yīng)速度，矽以不符需要，改用鍺取代之，矽材料的衝擊游離係數(shù)值比值大約50倍，所以光吸收區(qū)產(chǎn)生光電子電洞對(duì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得電子入射累崩層，看圖4.14 ，而不用電洞入射p層，這是因?yàn)殡娮尤肷?，才能產(chǎn)生較大的增益及較低的過(guò)剩雜訊；但鍺材料的係數(shù)值大於值，所以必須設(shè)計(jì)幾何結(jié)構(gòu)，使得累崩區(qū)由電洞入射產(chǎn)生累崩倍增的增益及低過(guò)剩雜訊。分離吸收累崩光二極體分離吸收累崩光二極體長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，以矽材質(zhì)的光偵測(cè)器來(lái)收受光信號(hào)並不恰當(dāng)，因?yàn)榱孔有实图伴L(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間在此長(zhǎng)波長(zhǎng)，而InGaAs或GaInAsP材料比較適當(dāng)，但是InGaAs及G

10、aInAsP的能隙比較低，形成pn接面形式的光二極體，有很大的穿透電流，造成大的暗電流，為了降低暗電流，設(shè)計(jì)出分離吸收累崩光二極體的幾何結(jié)構(gòu)，看圖4.15。分離吸收累崩光二極體分離吸收累崩光二極體入射光子被InGaAs層吸收，產(chǎn)生電子電洞對(duì)，因?yàn)槟嫫珘海姸慈肷鋘-InP層，在這一層電洞產(chǎn)生累崩倍增效應(yīng)，看圖4.16 ，電洞由n-InGaAs入射n-InP ，必須越過(guò)穿透過(guò)交界處的位能障璧，而InGaAs與n-InP這兩層的厚度與摻雜值濃度必須控制恰當(dāng)，使得外界逆向偏壓加入時(shí)，InGaAs層電場(chǎng)不能太強(qiáng)，才不致於產(chǎn)生穿透效應(yīng)，但也不能太弱，才能有好的量子效率，而n-InP這一層電場(chǎng)必須很強(qiáng)，才

11、能產(chǎn)生累崩效應(yīng)。超晶格光二極體超晶格光二極體看圖4.17 ，它是有多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)，這將造成游離係數(shù)比值/1；這是因?yàn)槟軒У牟贿B續(xù)性產(chǎn)生的結(jié)果；摻雜值低的AlxGa1-xAs層厚度為55nm ，GaAs層厚度約45nm ，互相重疊成多層結(jié)構(gòu)，在逆向偏壓之下，能帶圖改變，使得導(dǎo)電帶的不連續(xù)電位差Ec提高到0.48eV ，價(jià)電帶的不連續(xù)電位差Ev降低到0.08eV ，這使得電子降落到導(dǎo)電帶步階時(shí)，產(chǎn)生很大洞能，所以 ，過(guò)剩雜訊值大大的降低。步階式光二極體步階式光二極體當(dāng)?shù)蛽诫s值得AlxGa1-xAs材料，組成線性的變化，也就是說(shuō)x值由1值慢慢降到0.55值，將產(chǎn)生能隙由小到大的連續(xù)變化，如圖(a)所示

12、，在逆向加壓之下，形成步階狀，如圖(b)，因?qū)щ妿c值很大，將造成電子在由一臺(tái)階降至另一臺(tái)階，獲得很大動(dòng)能，但價(jià)電帶的Ec值很小，電洞所得到動(dòng)能也小，因此衝擊游離係數(shù)值遠(yuǎn)大於 ，所以過(guò)剩雜訊很低，約等於1。雜訊雜訊:熱雜訊熱雜訊熱雜訊主要是來(lái)自負(fù)載電阻的熱雜訊；即使在理想狀況，無(wú)光子入射光二極體且暗電流為零，能有一電流在負(fù)載電阻上流通，而它的平均電流為零；這是由於電阻內(nèi)的自由電子並非靜止不動(dòng)的，因?yàn)樽杂呻娮釉诮^對(duì)溫度0K以上時(shí)含有動(dòng)能，運(yùn)動(dòng)方向是隨機(jī)的，無(wú)特定方向，但平均電流值等於0 ，看圖4.19。雜訊雜訊:熱雜訊熱雜訊瞬時(shí)熱雜訊功率值為 ，平均功率值則等於 ；iNT符號(hào)是熱雜訊電流，而

13、幅代表熱雜訊電流的均方根值，看圖4.20。2( )LNTR it2LNTR i2NTi雜訊雜訊:熱雜訊熱雜訊當(dāng)射入光接收器的光功率值大小比熱雜訊功率值大時(shí)，雜訊將被蓋掉，則熱雜訊的存在可用圖4.21的等效電路來(lái)模擬，此圖中的負(fù)載電阻是個(gè)理想的無(wú)雜訊電阻，而雜訊可完全由電流源來(lái)取代。雜訊雜訊:射擊雜訊射擊雜訊射擊雜訊又稱之為量子雜訊，是由於電荷的不連續(xù)性所引起的，電荷是自由電子所構(gòu)成的，當(dāng)電流再流通時(shí)，就是自由電子在流動(dòng)，自由電子受電場(chǎng)吸力，由靜止到速度直線加快直到碰撞到原子或離子，速度減到零，每個(gè)電子的發(fā)生便提供了單獨(dú)的脈衝電流h(t) ，看圖4.22(a) ，而電流就是由這些無(wú)數(shù)量的光入射光

14、接收器時(shí)，產(chǎn)生的電流eP/hf ，電路上所得到的電流是由此平均電流eP/hf加上射擊雜訊電流iNS ，看圖4.22(c)。雜訊雜訊:射擊雜訊射擊雜訊射擊雜訊的存在可用圖4.23的等效電路來(lái)模擬，而圖中的電流源來(lái)取代電路的射擊雜訊，電路成為理想的無(wú)射擊雜訊存在，射擊雜訊並非與頻帶的位置有關(guān)，而只是與系統(tǒng)的頻寬和光信號(hào)電流有關(guān)，當(dāng)光信號(hào)功率增加時(shí)，射擊雜訊亦隨著增加。 信號(hào)雜訊比值信號(hào)雜訊比值圖4.24是接面型光二極體的等效電路，在光二極體的接面空乏區(qū)電阻值Rd非常，大約10M，所以比負(fù)載電阻大許多，可忽略掉，而光二極體的型與型區(qū)域電阻值非常小，約 ，也可忽略；空乏區(qū)接面電容很小，只有幾個(gè)值大小，

15、設(shè)定它對(duì)系統(tǒng)影響不大，它對(duì)雜訊的影響則可藉由接收電路的頻寬去考慮，固可省略。信號(hào)雜訊比值信號(hào)雜訊比值圖4.25是將雜訊現(xiàn)象考慮進(jìn)去的光二極體等效電路，在不同的情況下，皆可以用這個(gè)電路去計(jì)算信號(hào)品質(zhì)SNR比值，以下將就固定光功率與調(diào)變光功率光源的SNR信號(hào)品質(zhì)計(jì)算。信號(hào)雜訊比值信號(hào)雜訊比值:光功率固定的輸入光功率固定的輸入看圖4.26 ，這是一個(gè)單頻道FM視訊傳輸系統(tǒng)的例子，波長(zhǎng)1.3m ，頻寬40MHz ，熱雜訊限制系統(tǒng)對(duì)光信號(hào)功率的變化比較敏感，可由圖4.26中印證，熱雜訊限制系統(tǒng)的斜率比射擊雜訊限制系統(tǒng)的斜率大。為了提高信號(hào)雜訊比值，使接收信號(hào)有更好品質(zhì)，除了提高光信號(hào)功率之外，也可以提高

16、負(fù)載電阻之阻值RL ，但接收電路的頻寬和動(dòng)態(tài)範(fàn)圍勢(shì)必會(huì)降低，所以也可使用有內(nèi)部增益效應(yīng)的光二極體。信號(hào)雜訊比值信號(hào)雜訊比值:光功率固定的輸入光功率固定的輸入因?yàn)檫^(guò)剩雜訊存在於累崩二極體內(nèi)，降低了通信品質(zhì)SNR值，而APD增益值M可由改變APD的外接逆向偏壓值來(lái)調(diào)變，增益值M由小變大時(shí)，SNR值逐漸增大，但M值太大時(shí)，信號(hào)品質(zhì)SNR值反而會(huì)下降，所以有一最適合的增益值Mopt ，可達(dá)到最高的通信品質(zhì)，看圖4.27。信號(hào)雜訊比值信號(hào)雜訊比值:光功率固定的輸入光功率固定的輸入圖4.28是三種APD的靈敏度，即感應(yīng)光信號(hào)所需的最低能量，Si APD在光波長(zhǎng)0.85m ，Ge APD與InGaAs在1.

17、3m光波長(zhǎng)時(shí)，三種累崩二極體串接在轉(zhuǎn)換阻抗式放大器，可以看出，有一適當(dāng)?shù)腁PD增益值，使得可偵測(cè)出光信號(hào)的功率值最低，此值有最高的靈敏度，可得到最好的信號(hào)品質(zhì)。Si有較低的過(guò)剩雜訊，所以再長(zhǎng)波長(zhǎng)時(shí)，常使用PIN光二極體串接低雜訊前置放大器來(lái)取代Ge或InGaAs APD二極體。誤碼率誤碼率:受限於熱雜訊情形的誤碼率受限於熱雜訊情形的誤碼率當(dāng)使用PIN光二極體接收電路做直接檢測(cè)時(shí)，可用圖4.29來(lái)對(duì)應(yīng)得到Pe值。必須注意只能使用於熱雜訊限制的情形，它並不適用於射擊雜訊限制的情況。當(dāng)S/N比值越大時(shí)，增加光信號(hào)功率值，將使得系統(tǒng)的誤碼機(jī)率下降的越快。同調(diào)偵測(cè)方式同調(diào)偵測(cè)方式:同調(diào)光纖通信系統(tǒng)同調(diào)光

18、纖通信系統(tǒng) 各種調(diào)變方式可搭配不同的偵測(cè)方式，其各種組合的比較，如圖4.30所示，它是以收信靈敏度作為比較指標(biāo)，由圖中可見(jiàn)，ASK同調(diào)光纖通信系統(tǒng)比傳統(tǒng)的直接強(qiáng)度調(diào)變系統(tǒng)改善了收信靈敏度1020dB ，F(xiàn)SK比ASK同調(diào)方式改善3dB收信靈敏度，PSK比FSK又改善了3dB ，而同頻偵測(cè)比外差偵測(cè)方式好，靈敏度增加了3dB。同調(diào)偵測(cè)原理同調(diào)偵測(cè)原理:外差偵測(cè)方式外差偵測(cè)方式外差偵測(cè)屬於同調(diào)偵測(cè)的一種，它須要特性良好的本地振盪光源，產(chǎn)生本地振盪光束與輸入光信號(hào)在光耦合器內(nèi)混合，此混合的信號(hào)在進(jìn)入光偵測(cè)器，看圖4.31。注意雷射光束必須使用單一縱向模態(tài)輸出，兩個(gè)光束都必須是偏極化光波，且使用偏極化

19、保存單模光纖。外差偵測(cè)的信號(hào)雜訊比值外差偵測(cè)的信號(hào)雜訊比值圖4.32顯示傳統(tǒng)的直接偵測(cè)方式，它的S/N比值在光二極體內(nèi)部增益某適當(dāng)值Mopt時(shí)有最大值；當(dāng)增益值M再增加時(shí)，S/N值會(huì)下降，而同調(diào)偵測(cè)方式?jīng)]有這個(gè)困擾，光信號(hào)輸入小時(shí)，可增加本地振盪信號(hào)，以放大微弱的光信號(hào)，所以S/N值相對(duì)的也被提高，同時(shí)S/N比值可十分接近量子限制SNR理想值，看圖4.33。外差偵測(cè)接收器外差偵測(cè)接收器:方向耦合器形式方向耦合器形式看圖4.35，是一個(gè)4埠的方向耦合器，P1功率的光信號(hào)輸入於第一個(gè)埠端，這個(gè)P1的光功率將依照分裂比率，適當(dāng)?shù)姆稚⒐夤β实降?個(gè)埠及第3個(gè)埠中。而P2與P3的比值即是分裂比率，可由元

20、件的結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)變。可利用此方向耦合器來(lái)做成外差偵測(cè)接收器，看圖4.36，由第一個(gè)埠輸入光信號(hào)光束，第2個(gè)埠輸入本地振盪光束，在第3個(gè)埠安置光偵測(cè)器，來(lái)接收混合光束。而此方向耦合器是由單模光纖對(duì)絞而成，而對(duì)絞的長(zhǎng)度將決定分裂比值。外差偵測(cè)接收器外差偵測(cè)接收器:積體光學(xué)形式積體光學(xué)形式看圖4.37，是一個(gè)積體光學(xué)形式的方向耦合器，光功率由一個(gè)波導(dǎo)耦合多少比例到另一個(gè)波導(dǎo)，可由長(zhǎng)度L來(lái)控制。而鄰近的光波導(dǎo)之間，光能量的互相耦合，是因外洩出波導(dǎo)的電磁波造成的，稱為衰減電場(chǎng)。其他的雜訊現(xiàn)象其他的雜訊現(xiàn)象:模態(tài)雜訊模態(tài)雜訊此種雜訊發(fā)生在通信系統(tǒng)使用多模光纖及雷射光信號(hào)源，在光纖內(nèi)各種縱向模態(tài)彼此會(huì)有干涉現(xiàn)象

21、發(fā)生，因而在光纖橫切面上，形成由“亮及“暗點(diǎn)形成的圖案，如圖4.38。其他的雜訊現(xiàn)象其他的雜訊現(xiàn)象:模態(tài)雜訊模態(tài)雜訊當(dāng)光源波長(zhǎng)因?yàn)槠渌蛩囟淖兓蚬饫w受到振動(dòng)時(shí)，不同模態(tài)互相干涉形成的圖案將改變，光纖系統(tǒng)內(nèi)有連接器或者有光纖的接續(xù)，連接器及光纖接合，或多或少有懸接兩端光纖不對(duì)準(zhǔn)的現(xiàn)象，看圖4.39，當(dāng)干涉圖形變動(dòng)時(shí)，不對(duì)準(zhǔn)所造成的損耗也會(huì)因此而變動(dòng)，如此雜訊就造成了。為減少模態(tài)雜訊，可使用單模光纖、低同調(diào)性的光源、及低損耗的連接器來(lái)改善。雷射雜訊雷射雜訊:分配雜訊分配雜訊由於溫度變化時(shí)，各模態(tài)功率分配發(fā)生變化所致，看圖4.40，此種雜訊只存在於多模態(tài)光纖雷射二極體。雷射雜訊雷射雜訊:分配雜訊分

22、配雜訊看圖4.41，一個(gè)固定光功率雷射，它的光功率能量波包由不同光波長(zhǎng)功率構(gòu)成，然而，在不同時(shí)間，這個(gè)固定的光能量分配給不同光波長(zhǎng)的量會(huì)變化的；例如：不同溫度下，在溫度T1時(shí)，能量大部分在模態(tài)1，在溫度T2時(shí)，模態(tài)2佔(zhàn)據(jù)大部分能量，產(chǎn)生雜訊現(xiàn)象。接收電路設(shè)計(jì)接收電路設(shè)計(jì):電晶體放大器電晶體放大器又分成雙極性電晶體與場(chǎng)效電晶體放大器兩種。雙極性電晶體放大器，看圖4.42(a) ，它是由逆偏壓的光二極體、負(fù)載電阻、及雙極性電晶體組成。逆偏壓光二極體與負(fù)載電阻作為光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，而電晶體的作用為放大信號(hào)功能?？磮D4.42(b) ，它是將圖4.42(a)中的雙極性電晶體由場(chǎng)效電晶體取代，其他電路元件不變，功能不變。接收電路設(shè)計(jì)接收電路設(shè)計(jì):高輸入阻抗放大器高輸入阻抗放大器當(dāng)光信號(hào)頻寬大於電路頻寬，信號(hào)高頻部分被衰減比較多，造成信號(hào)失真。為了補(bǔ)救這個(gè)缺失，在放大器之後可加上等化器；其功能是可使高頻部分信號(hào)加強(qiáng)，以補(bǔ)償放大器所造成的衰減，如此就可以使原有信號(hào)波形不變。等化器可以是簡(jiǎn)單的RC網(wǎng)路設(shè)計(jì)?？磮D4.43，加上等化器的高輸入阻抗放大器，使整體的頻寬值由f1增加到f2頻寬值，光信號(hào)頻寬小於f2值，由接收器接收到的信號(hào)不再失真。接收電路設(shè)計(jì)接收電路設(shè)計(jì):高輸入阻抗放大器高輸入阻抗放大器等化器