光探测及光接收机PPT学习教案

1、会计学1光探测及光接收机光探测及光接收机第1页/共36页光信号光电检测器前置放大主放大均衡滤波判决器译码器时钟恢复偏置控制输出电信号码型变换器解复用器告警电路AGC电路告警信号第2页/共36页热噪声，提高接收机灵敏度，但降低带宽 。第3页/共36页第4页/共36页电路中的光生电流Ip。（图示）第5页/共36页入射光ne耗尽层IpRL：电子空穴e:hwU电极PN第6页/共36页增大外加电压升高，压影响：漂移速度，受外加电dd dtrWt第7页/共36页1.6um1.1InGaAsGum0 . 15 . 024. 1围为：光电二极管波长响应范和范围为：光电二极管的波长响应eSEEhiggCC第8页

2、/共36页19106 . 1q341063. 6（普朗克常数）h: f 入射光频率 1.24 RR： 响 应 度第9页/共36页第10页/共36页brr mrbr1M =(1- V /V)VVm（）：击穿电压：偏向电压：与温度相关的特性指数第11页/共36页第12页/共36页用光压电方式，采用光电导和雪崩方式第13页/共36页AsGaInxx1第14页/共36页in2s( )( ) ( )222 ( ) : PsPsPdPddI tIi tIRPi tqIfqIfq IIff qI 平均信号电流散粒噪声的电流起伏，满足：光接收机带宽； ：电荷； ：暗电流第15页/共36页2n222( )(4/

3、) 4 2 ()TTBLnLBPsTBsTpdnLitK TRfFFRTKIIIiiK Tq IIFfR热噪声电流；：放大器的热噪声倍数；：负载电阻； ：绝对温度；：玻耳曼常数。 （3）总的噪声电流：第16页/共36页222222inn(2 ()4)( , / 4in,2inPBindnLPinTSLBinSTR PISNRK Tq RPIFfRIRPRq hfPSNRP R RK TFfPPSNRhffin输入功率的响应度）当时，热噪声远大于散粒噪声（）而当很大时，此时第17页/共36页2PIMRPinSNRPINMSNR与相比扩大了倍，同时噪声也扩大,限制了的提高。第18页/共36页222

4、2P222S2():1()(1)(2)()SNR 2()4SAindAAAAABTAdnLqM FRPIfFAPDF MK MKMKIMRPinK TqM FRPinIfFfR 的过剩热噪声指数:电离率之比(0)2sTdAPinSNRIhfFf时：第19页/共36页22P22S() 4LTBnIR MRPinSNRK TFfsT时第20页/共36页通过误码率判断第21页/共36页时，灵敏度变化敏感最佳5 . 0MM第22页/共36页第23页/共36页910BER第24页/共36页DI)0/1 (P)(xf判决门限DI1I0I阴影区表示 概率DIDI1I0I概率分布第25页/共36页220122

5、012()()22102100101101111( ) ( )22(1/0)( ) (0/1)( )11(0/1) (1/0)22222( )142DDI II IIIDDyxDDf IefIePfI dIPf I dIIIIIPerfcPerfcerfc xedyIIIBERerfcerfc误差函数：002I第26页/共36页2 01101010100011IIIIIIQQIIIIDDDD则：若为品质因素误差最小，第27页/共36页012221()TsT第28页/共36页100101112110011000112)2exp()2(21 IIQQQQerfcBERIIIIIIIQDDD式中：此

6、时：0101第29页/共36页2)2exp()2(21 121QQQerfcBER112 : 1recIMRPMRPMAPDMPIN增益为。第30页/共36页1212s122210222n()/2 () 2(2) (4/)recTSTTSArecTBLPPPqM F RPfK T RFf（平均光功率）而均方噪声电流、 ，由散粒噪声和热噪声项决定：111222122recsTTMRPIQ由此：（）第31页/共36页2111111122opt1121exp22()1 01(1)()2/TrecArecTArecTTAAArecAQBERBERQQQPq fF QARMQPINMPFRAPDAPMMAMKq fQK q fQKPq fRQK M（）对于给定的，可由：求得：从而由上式，求得对于：，（）对于，若热噪声仍占支配地位由 式：与相关，借助调整，由 式