第四章光檢測(cè)與光接收機(jī)

1、光源光源放大器放大器光電二光電二極管極管判決器判決器4.1 4.1.1 光電二極管的作用光電二極管的作用光電二極管：尺寸小、靈敏度高、響應(yīng)速度快、光電二極管：尺寸小、靈敏度高、響應(yīng)速度快、材料合適材料合適)(24.1)(eVEEhcmggChPqIinp?hceR 0sdvwddf4 . 0RKTB4RKTB4I1I0I1I02exp21)(02000NINIf0002exp212exp2120020001,NIDexdxxdININPNDI1I0dyyIIdNIINPNIDmIDmemm2exp21)(2)(exp211/(21121110,I1I0“0”“0”和和“1”1”碼一般誤碼率不相

2、等，但對(duì)于碼一般誤碼率不相等，但對(duì)于“0”0”和和“1”1”等概率出現(xiàn)時(shí)，一般認(rèn)為它們等概率出現(xiàn)時(shí)，一般認(rèn)為它們的誤碼率相等。因此總的總誤碼率的誤碼率相等。因此總的總誤碼率(BER)(BER)可以可以表示為表示為2211expexp()2222eQxQPdxQ式中 Q= 10NDINDm10NNImQ Q稱為超擾比，含有信噪比的概念。它還表示在對(duì)稱為超擾比，含有信噪比的概念。它還表示在對(duì)“0”0”碼進(jìn)行取樣判決時(shí)，碼進(jìn)行取樣判決時(shí)，判決門限值判決門限值D D超過(guò)放大器超過(guò)放大器平均噪聲電流的倍數(shù)。平均噪聲電流的倍數(shù)。 Q= )(10)min(3dBmwP 靈敏度表示光接收機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)時(shí)，能

3、夠接收微靈敏度表示光接收機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)時(shí)，能夠接收微弱光信號(hào)的能力。提高靈敏度意味著能夠接收更微弱的弱光信號(hào)的能力。提高靈敏度意味著能夠接收更微弱的光信號(hào)光信號(hào)21Pe, 01+ Pe, 10= exp(-n) 2121設(shè)傳輸?shù)氖欠菤w零碼設(shè)傳輸?shù)氖欠菤w零碼(NRZ)(NRZ)，每個(gè)光脈沖最小平均，每個(gè)光脈沖最小平均光能量為光能量為EdEd，碼元寬度為，碼元寬度為TbTb， 一個(gè)碼元平均光子一個(gè)碼元平均光子數(shù)為數(shù)為n n，那么光接收機(jī)所需最小平均接收功率為，那么光接收機(jī)所需最小平均接收功率為 Pmin= bbdTnhfTE22Pr= 10 lg2bnhcf式中，式中，g g為為APDAPD倍增因子倍增因子( (對(duì)于對(duì)于PINPDPINPD，g=1)g=1)，為光檢測(cè)器的為光檢測(cè)器的響應(yīng)度，響應(yīng)度，P P=(P1+P0)/2=(P1+P0)/2為為“0”0”碼和碼和“”碼的平均光功碼的平均光功率。率。 102NNApgAgNNQP2)(10min式中，N0和N1分別為傳輸“0”碼和“1”碼時(shí)的平均噪聲功率。Pmin= AAnQANQ式中式中n nA A=N=NA A/A/A2 2是折合到輸入端