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光接纳机的活络度和光接纳机的动态计划

2017-05-02 14:44分类:电子技术 阅读:

 

光接纳机的活络度和光接纳机的动态计划
1.光接纳机活络度
光接纳机活络度这个政策,是描写接纳机被调整到最好状况时,在满意给定的误码率政策条件下,接纳机接纳纤细信号的才调.
上述这种才调的描写,能够用以下三种物理量来表现.
(1)最低接纳均匀光功率.
(2)每个光脉冲中最低接纳光子能量. .
(3)每个光脉冲中最低接纳均匀光子数.
本书将选用工程常用的物理量:最低均匀光功率.这即是说,光接纳机的活络度,是在满意给定的误码率政策条件下,最低接纳均匀光功率Pmin.
工程上光接纳机活络度中的光功率常用相对值来描写,即用dBm来标明


式中,Pmin——在满意给定的误码率政策条件下以瓦标明的最低接纳光功率;

——指lmW光功率.
从物理概念上来看,上述这种活络度界说也是简略了解的:假定一部光接纳机在满意给定的误码率政策下所央求的最低均匀光功率低,阐明这部接纳机在纤细的输入光条件下就能正常作业,显着,这部接纳机的功用是好的,是活络的.
一样,从物理概念上也简略了解,绑缚接纳机的活络度的首要要素是噪声,因为接纳机存在噪声(这将在后边谈论),因而,为了确保正常接纳,就需求有满意大的输入功率.
2.接纳机的动态计划
光接纳机的动态计划D,是在确保体系的误码率政策央求下,接纳机的最低输入光功率(用dBm来描写)和最大容许输入光功率(用dBm来描写)之差(dB),即
式中,

即是上面所讲的接纳机活络度.
之所以央求光接纳机有一个动态计划,是因为当环境温度改动时,光纤的损耗将发作改动;跟着时间的添加,光源输出光功率亦将改动;也或许因一个按规范化计划的光接纳机作业在纷歧样的体系中'然后致使接纳光功率纷歧样,因而央求接纳机有一个动态计划.低于这个动态计划的下限(即活络度),如前所述将发作过大的误码;高于这个动态计划的上限在判守时亦将构成过大的误码.显着,一台质量好的接纳机应有较宽的动态计划.
3.6.3 光接纳机的噪声
1.研讨光接纳机噪声的意图
在一个无缺的光纤通讯体系中,光接纳机是它的首要构成有些.能够想像,在满意误码 率(或信噪比)政策央求下,假定需求输入接纳机的光功率低,则标明这个光接纳机的活络度高,功用好.
那么为啥光接纳机的输入功率不能无绑缚地下降呢?显着,是遭到了体系中噪声的绑缚.为了研讨光接纳机的功用,就需研讨光纤通讯体系的噪声,首要是从接纳机这端引进的噪声.
2.光接纳机噪声的首要来历
(1)光电查看器引进的噪声
光电查看器在作业时,一方面将接纳到的光信息量改动为电的信息量;另一方面,在上述这种改动进程中,又将一系列与信息无关的随机改动的量带人信息量中,这种随机改动量首要有以下三种。
①量子噪声.呈现这种噪声的要素能够这么来阐明:因为光波的传达是由很多光量子(光子)传达来进行的.例如:1mw频率为f=1015Hz的光功率,所对应的每秒钟接纳到的光子数n应为

式中,h f = 一个光子具有的能量;
h=普朗确常数.
这么很多的光量子其相位和高低都是随机的,因而,光电查看器在某个时间实习接纳到的光子数,是在一个核算均匀值邻近起浮,因而发作了噪声.从噪声发作的进程看出,这种噪声是固执地依托在信号上的,用添加发射光功率,或选用低噪声拓展器都不能削减它的影响.因而,它绑缚了光接纳机的活络度政策.
②光电查看器的暗电流噪声.当没有光照耀时,在志趣条件下,光电查看器应没有光电流输出.可是'实习上因为热鼓动、世界射线或放射性物质的鼓动,在无光的状况下,光电查看器仍有电流输出,这种电流称为暗电流.
又因上述各种鼓动条件是随机的,因而,暗电流亦是随机起浮的,然后构成了暗电流噪声.
③雪崩管倍增噪声.因为雪崩管的光电倍增作用是随机的,是一个非常凌乱的进程.这种随机性,必定要致使雪崩管输出信号的起浮,然后引进噪声.
(2)光接纳机的电路噪声
在强度调制体系的光接纳机中,把光信号变为电信号往后,还要通过一系列电的拓展等电路体系,在这些电路中,电阻将引进热噪声;晶体管亦将引进噪声,分外是前置拓展器晶体管引进的噪声影响更为严峻.在一个多级拓展器中,每一级拓展器都或许引进附加的噪声,并且在每一级拓展器里,噪声和信号都将一样地被拓展.在这种状况下多级拓展器的榜首级就显得至关首要,只需榜首级拓展器的增益满意高,后边各级拓展器对噪声的影响就比照小.所以咱们更关怀的是前置拓展器的噪声.
3.核算光接纳机噪声的阐明
如前所述,绑缚光接纳机活络度的要素是噪声.假定要对光接纳机活络度进行定量核算,那么,首要应对光接纳机的上述噪声进行定量核算,可是这种核算进程将对错常冗繁的,这个核算进程和作用都已超出了本书的央求,这儿不再胪陈。
4.核算光接纳机活络度的阐明
光接纳机的活络度是能够依据公式进行定量核算的,这个核算公式是依据光接纳机活络度的界说推导出来的光接纳机噪声的核算公式,并以为上述噪声在近似里高斯散布的条件下,参照美国专家S.D.Personick提出的核算方法,通过非常凌乱的推导,终究得到:PIN光接纳机活络度的核算公式以及在最好倍增时雪崩光电二级管光接纳机活络度核算公式,推导进程和终究作用这儿不再列出。

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