(整理)光接收机的结构及原理

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光接收机的应用与原理

光接收机的应用与原理

光接收机的应用与原理一、光接收机的概述光接收机是光通信系统中至关重要的组成部分,用于接收光信号并将其转换为电信号。

它在光纤通信、光无线通信等领域广泛应用,成为现代通信技术的重要支撑。

二、光接收机的原理光接收机的基本原理是利用光电二极管将光信号转换为电信号。

光电二极管是一种能够将光能转化为电能的器件,它的结构类似于半导体二极管。

当光子入射到光电二极管的PN结上时,会激发电子从价带跃迁到导带,产生电流。

这个电流的大小与入射光子的能量有关,所以可以借此将光信号转换为电信号。

三、光接收机的工作原理光接收机主要通过以下几个步骤将光信号转换为电信号:1.光接收:接收器接收到入射光信号,光子入射到光电二极管上;2.光电转换:光电二极管将光子能量转换为电子能量,激发电子从价带跃迁到导带;3.电荷放大:电荷放大器将产生的微弱电流放大为可以被检测的电信号;4.信号处理:经过信号处理电路,将电信号进行滤波、放大、整形等处理;5.输出:最终将处理后的电信号输出给其他设备进行处理或存储。

四、光接收机的应用光接收机在光通信、光无线通信等领域有着广泛的应用,具体包括以下几个方面:•光纤通信:光接收机作为光纤通信系统中的关键组件,用于将光信号转换为电信号,并完成信号处理和转发。

•光无线通信:光接收机在光无线通信系统中起到类似的作用,将光信号转换为电信号,并进行后续处理和传输。

•光传感器:光接收机可以用于制造各种光传感器,用于环境监测、光学测量等应用。

•光学测量:在科学研究和工程领域,光接收机可以用于精密光学测量,如激光测距、光谱分析等。

•光电子设备:光接收机也可以用于制造各种光电子设备,如光电开关、光电触发器等。

五、光接收机的发展趋势随着通信技术的不断发展,光接收机也在不断演进和创新,未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1.高速化:随着通信速度的不断提升,光接收机需要具备更高的接收速度和处理能力。

2.多功能化:光接收机将不仅能够接收光信号,还能够进行信号处理、光谱分析等多种功能。

光接收机工作原理及其故障排除

光接收机工作原理及其故障排除
图 !5电子能级的价带导带和禁带 由图 ! 可见&能量高的区域称为导带&能量低的区 域为价带&处于它们中间的是禁带&它表示电子在其中 不能存在的状态) 当光入射半导体接收的光能量大于 半导体禁带时&会使半导体原子中价带的电子跃迁到 导带&价带因失去电子以后而出现空穴&所以由光的入 射就会产生电子*空穴对&当外部加上电压时&会使这 些电子*空穴对移动&从而取出电流) 光电二极管的基本结构也是 97'结) 在 97' 结中&在 '层当电子向导带跃迁时&失去电子的晶体 的原子就要带正电&在 9层则空穴移动的轨迹要带负 电&因此电子和空穴受到这些电荷的排斥而远离强区&
#2$噪声低&频带宽) 光检测器在光电变换中引 入的噪声应尽量小&因为光检测器的入射光信号一般 相当微弱&又是光接收机的最前级&对系统的载噪比影 响较大)
#1$ 可靠性 高* 寿 命 长* 性 能 稳 定& 能 适 应 一 定 的 温度等环境条件变化)
光检测器的工作原理是(半导体晶体中的电子可 能处于两种状态&一种是围绕原子核旋转的状态&另一 种是脱离原子核的束缚而自由运动的状态&该状态还 由于电子的自由运动&因而有助于产生导电状态) 处 于这种状态的电子&其能量比处于前一种状态的要高) 如图 ! 所示)
否损坏*分支器内顶针是否上紧&同时检查电缆是否有
#4$ 单户电视画面出现马赛克*黑屏或丢包现象
损伤或者电缆接头的情况)
首先检查信号电平大小&如电平正常检查线接头&
#1$某栋楼或某单元的用户有规律# 如每天固定 如果都正常考虑是否机顶盒故障)

(整理)光接收机的结构及原理

(整理)光接收机的结构及原理

(整理)光接收机的结构及原理第三部分光接收机的结构及原理在有线电视HFC网络中,光接收机通常位于光纤接点和有线电视的前端位置,它的主要功能是把光信号转变为RF信号,前面已经详细讲述了光探测器、光接收组件的原理及应用。

光探测器是实现光/电转换的关键部件,其质量的优劣决定了光接收机的性能指标与档次,光接收组件是光探测器与前置放大器的组合,在光接收机中,无论是分离组件还是一体组件,该部分的成本比重都比较大,与光发射机的激光器一样,不仅决定了光接收机的性能指标,还将决定光接收机的价格。

光接收的整机组成主要由光接收组件、功率放大模块及其附属功能电路组成,除光接收组件外,功率放大模块是光接收机的第二大核心元件。

即使是采用相同的组件,由于采用不同档次、不同价位的放大模块组合,整机也会有显著不同。

有线电视技术发展到今天,光接收机采用分离元件制作放大模块已不多见,基本上全采用集成一体化组件结构。

该结构模块大多属于厚膜集成电路,它是用丝网印刷和烧结等工艺在同一陶瓷基片上制作无源网源,并在其上组装分立的半导体芯片或单片集成电路、放大三极管管芯等,另外再外加塑料密封,防止潮气、杂质的进入。

一、光接收机常用的放大模块介绍能用于光接收机的模块有众多型号,排除品牌命名的差异,根据放大模块的增益划分有14dB、18dB、20dB、22dB、27dB等,用于单模块放大器的34dB的放大模块在光接收机中少有应用,当然也不排除低档光接收机应用的可能。

根据放大模块具体放大电路结构的不同划分:有推挽放大模块、功率倍增放大模块两种,而根据放大元件工艺的不同,放大模块又分为硅放大工艺、砷化镓工艺两种,在光接收机中采用的模块的命名,一般以推挽和功率倍增为主要区分,同时附加增益的差异与器件工艺,如果不说是砷化镓工艺模块则所说的放大模块一般都是指硅工艺。

1.推挽放大模块的原理及结构。

在实用的放大电路中,三极管的集电极并非总有电流流过,根据集中极电流导通时间的长短,通常把放大器分成甲类、乙类、丙类等。

光接收机的工作原理及应用

光接收机的工作原理及应用

光接收机的工作原理及应用1. 工作原理光接收机是一种用于接收光信号并将其转化为电信号的设备。

其工作原理基于光电效应和半导体器件的特性。

光电效应是指当光线照射到某些物质上时,会引发物质内部电子的运动。

光接收机中的光电二极管就是利用光电效应实现光信号转换的关键组件。

当光信号通过光纤或其他光传输介质传输到光接收机中时,光线会照射到光电二极管上。

这时,光子的能量会导致光电二极管内部的电子从价带跃迁到导带,产生电流。

接收到的光信号经过放大和处理后就可得到电信号。

除了光电二极管,光接收机还包括前置放大器、滤波器、放大器、数字处理器等组件。

前置放大器用于增加接收到的微弱光信号的强度,滤波器用于滤除杂散信号和不需要的频段。

放大器可以进一步增强信号强度,并提高信号质量。

数字处理器则用于对电信号进行采样、解调和误码校正等操作。

2. 应用领域光接收机具有高速、低噪声、大动态范围等优点,因此在许多领域具有广泛的应用。

2.1 光通信光接收机在光通信领域中扮演着重要的角色。

光纤通信系统中的光接收机能够将光信号转换为电信号,并经过解调处理,从而实现数据的传输和通信。

光接收机的高速度和低噪声特性使其在长距离光纤通信和高速数据传输中具有独特的优势。

2.2 光信号检测光接收机也广泛用于光信号的检测。

例如,在光电子学实验中,光接收机可用于检测光的强度、频率和偏振等信息。

此外,在光谱分析和光学传感器中,光接收机也可以用于检测光信号的特征和变化。

2.3 光电子设备光接收机还可以被应用于光电子设备中。

例如,在光纤传感器中,光接收机可用于接收传感器部件发出的光信号,并转化为电信号进行处理和分析。

在光存储器和光计算机中,光接收机也是必不可少的组成部分。

2.4 其他领域除了以上几个主要领域,光接收机还可以用于激光雷达、光学成像、光电测量等应用中。

在这些领域中,光接收机能够帮助我们获取到光信号中的有用信息,并实现相关的应用和功能。

3. 总结光接收机是一种将光信号转换为电信号的设备,其工作原理基于光电效应和半导体器件的特性。

光纤通信原理第四章光接收机

光纤通信原理第四章光接收机
若两个随机变量的概率分布都是高斯函数,则它 们之和的概率密度函数也是高斯函数,且其方差等于 两个随机变量的方差之和。高斯分布的这一特点使接 收机灵敏度的计算得到简化。
在高斯近似下,放大器和均衡滤波器输出端的总
噪声的概率密度函数依然是高斯函数,且总噪声功率 为
•放大器输出噪声主要由前置级决定,只要第一级的增 益足够大,以后各级引入的噪声可略,
•分析时把所有噪声等效到输入端。
放大器输入端的噪声源
电阻的热噪声和有源器件的噪声,都是由无限
多个统计独立的不规则电子的运动产生的,它们的 总和的统计特性服从正态分布。放大器噪声的概率 密度函数可以表示为高斯函数
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1.光接收机输入端等效电路及噪声源
is(t):光电检测器等效电流源,in(t):光电检测 器的散粒噪声,Cd:光电检测器的结电容。Rb和Cs: 偏置电阻和偏置电路的杂散电容,Ra和Ca:放大 器的输入电阻和电容。
放大器的有源器件会引入噪声。一般将第一 级有源器件的各种噪声源都等效到输入端,分两 种情况:一种是等效为输入端并联的电流噪声源ia, 设它的功率谱密度为sI;另一种是等效为输入端串 联的电压噪声源ea,设它的功率谱密度为SE。
4.2光接收机
4.2.1光接收机简介 4.2.2放大电路及其噪声 4.2.3光接收机灵敏度的计算
4.2.1 光接收机简介
光接收机的组成
光接收机:模拟和数字。模拟光接收机,主要用于 光纤CATV系统;数字光接收机,用于大部分通信系 统。
检测方式:相干和非相干。相干检测,先将接收的 光信号与一个本地振荡光混频,再被光电检测器变换 成中频信号;非相干检测,常用的非相干检测是直接 功率检测,用光电二极管直接将接收的光信号变换成 基带信号。

光接收机的结构和原理

光接收机的结构和原理

光接收机的结构和原理光接收机:光信号经过长距离传输后,受到光纤的损耗、色散和非线性效应的影响,不仅幅度被衰减,而且波形被展宽和变形。

光接收机的作用是将光信号转变成电信号,同时要对接收到的信号进行整形、放大和再生。

光接收机的结构和原理根据光接收机是否设置本振激光器,光检测的方式可分为直接检测和相干检测两类。

直接检测不需要在接收机中设置本振激光器,实现简单,成本低,但它只能检测光信号的强度信息。

相干检测需设置本振激光器,而且还要保持本振激光器与信号光之间的相干性,实现复杂,但它却可以检测光信号的相位信息。

当前,低于40Gbps的光纤通信系统大多数采用直接检测方式。

下面以直接检测的数字光接收机为例,说明其主要组成,如下图所示:直接检测数字光接收机包括光检测器、前置放大器、主放大器、自动增益控制(AGC)电路、均衡器、判决器和时钟恢复电路这七个主要部分,各部分的功能如下:光检测器:负责进行光电转换,也就是对光信号进行解调。

前置放大器:负责对光检测器产生的微弱信号进行放大,它对整个放大器的输出噪声影响最大,因此它必须是低噪声和髙带宽放大器。

主放大器:提供足够的增益,将输入信号放大到判决电路所需要的电平(峰-峰值一般为1〜3V)。

自动增益控制电路:可以控制主放大器的增益,使输出信号的幅度保持在一定范围内。

均衡器:对主放大器输出的失真的数字脉冲进行整形,保证判决时不存在码间干扰,以得到最小的误码率。

判决器和时钟恢复电路:负责信号的再生。

为了精密地确定“判决时刻”,需要从信号码流中提取准确的时钟信息,以此作为标定,以保证与发射端的一致。

如果在发射端进行线路编码(或扰码),那么在接收端需要存相应的译码(或解扰)器。

上述接收机也归成这样三个主要功能模块:①将光检测器和前置放大器这两部分组合在一起,称为光接收机的前端,它是光接收机的核心;②将主放大器、均衡器和自动增益电路这三部分组合一起,构成接收机的线性通道,它用来放大和过滤信号;③将判决器和时钟恢复电路这两部分组合在一起,构成接收机的数据恢复部分。

光接收机的结构及原理

光接收机的结构及原理

光接收机的结构及原理光接收机是一种用于接收光信号并转换为电信号的设备。

它在光通信系统中起着至关重要的作用。

本文将详细介绍光接收机的结构和原理,以匡助读者更好地理解该设备的工作原理和性能。

一、光接收机的结构光接收机通常由以下几个主要组成部份构成:1. 光探测器:光探测器是光接收机的核心部件,用于将光信号转换为电信号。

常见的光探测器包括光电二极管(Photodiode)和光电导(Phototransistor)等。

光电二极管是一种半导体器件,当光照射到其PN结时,会产生电流。

光电导是一种具有放大功能的光电二极管,它可以将光信号转换为电流信号,并通过放大电路放大电流信号。

2. 光电转换电路:光电转换电路用于将光电二极管或者光电导输出的微弱电流信号转换为电压信号,并进行放大。

光电转换电路通常包括前置放大电路、滤波电路和放大器等。

前置放大电路用于提高光电二极管或者光电导的灵敏度,滤波电路用于滤除噪声和杂散信号,放大器用于放大电流信号,以便进一步处理和解析。

3. 接收电路:接收电路用于对光电转换电路输出的电压信号进行解码和处理。

它通常包括解调电路、解码电路和信号处理电路等。

解调电路用于将调制的光信号解调为基带信号,解码电路用于将基带信号解码为原始数据信号,信号处理电路用于对原始数据信号进行滤波、放大和整形等处理,以便进一步应用和分析。

4. 光纤连接器:光纤连接器用于将光接收机与光纤连接起来,以实现光信号的传输。

常见的光纤连接器有FC、SC、LC等不同类型,它们具有低插损、高耐用性和良好的光学性能,能够确保光信号的高质量传输。

二、光接收机的工作原理光接收机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 光信号接收:光接收机首先接收来自光纤的光信号。

光信号通过光纤传输到光接收机的光探测器。

2. 光电转换:光探测器将接收到的光信号转换为电信号。

光电二极管或者光电导在光照射下产生电流,电流的大小与光信号的强度成正比。

3. 电信号放大:光电转换电路对光电二极管或者光电导输出的微弱电流信号进行放大。

CATV光接收机原理及应用

CATV光接收机原理及应用

CATV光接收机原理及应用一、光接收机的原理光接收机是一种将光信号转换为电信号的设备,主要用于光纤通信系统中。

CATV光接收机是一种专门用于有线电视(CATV)系统中的光接收机,其原理与一般光接收机相似。

1. 光接收原理光接收机的核心部件是光电二极管(Photodiode),它能够将入射光信号转换为相应的电流信号。

当光信号照射到光电二极管上时,光子能量被转化为电子能量,产生电流。

光电二极管的结构使得电流与入射光的强度成正比。

2. 光电二极管的特点光电二极管具有高速响应、宽频带、低噪声等特点。

它能够接收到不同频率范围内的光信号,并将其转换为相应的电信号。

在CATV系统中,光接收机通常使用高速响应的光电二极管,以满足高频率的信号传输需求。

二、CATV光接收机的应用CATV光接收机主要应用于有线电视系统中,用于接收光纤传输的电视信号,并将其转换为电信号,以供后续的信号处理和分配。

1. 光纤传输CATV系统中使用光纤作为信号传输介质,光接收机负责接收光纤传输的信号。

光纤具有高带宽、低损耗、抗干扰等优点,能够有效地传输大量的电视信号。

2. 光接收与信号处理光接收机接收到光纤传输的信号后,将其转换为电信号,并进行一些信号处理,如放大、滤波等。

这些处理能够提高信号的质量和稳定性,以保证电视信号的正常播放。

3. 信号分配经过信号处理后的电信号将被分配给不同的终端用户。

CATV系统中通常有多个用户需要接收电视信号,光接收机通过信号分配器将信号分发给各个用户,以满足用户的需求。

4. 光接收机的特点CATV光接收机具有高灵敏度、低噪声、稳定性好等特点。

它能够接收到较弱的光信号,并将其转换为可靠的电信号输出。

这些特点使得CATV光接收机在有线电视系统中得到广泛应用。

三、CATV光接收机的性能指标CATV光接收机的性能指标对于系统的稳定运行和信号质量的保障至关重要。

以下是一些常见的CATV光接收机性能指标:1. 接收灵敏度接收灵敏度是指光接收机能够接收到的最小光功率。

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第三部分光接收机的结构及原理在有线电视HFC网络中,光接收机通常位于光纤接点和有线电视的前端位置,它的主要功能是把光信号转变为RF信号,前面已经详细讲述了光探测器、光接收组件的原理及应用。

光探测器是实现光/电转换的关键部件,其质量的优劣决定了光接收机的性能指标与档次,光接收组件是光探测器与前置放大器的组合,在光接收机中,无论是分离组件还是一体组件,该部分的成本比重都比较大,与光发射机的激光器一样,不仅决定了光接收机的性能指标,还将决定光接收机的价格。

光接收的整机组成主要由光接收组件、功率放大模块及其附属功能电路组成,除光接收组件外,功率放大模块是光接收机的第二大核心元件。

即使是采用相同的组件,由于采用不同档次、不同价位的放大模块组合,整机也会有显著不同。

有线电视技术发展到今天,光接收机采用分离元件制作放大模块已不多见,基本上全采用集成一体化组件结构。

该结构模块大多属于厚膜集成电路,它是用丝网印刷和烧结等工艺在同一陶瓷基片上制作无源网源,并在其上组装分立的半导体芯片或单片集成电路、放大三极管管芯等,另外再外加塑料密封,防止潮气、杂质的进入。

一、光接收机常用的放大模块介绍能用于光接收机的模块有众多型号,排除品牌命名的差异,根据放大模块的增益划分有14dB、18dB、20dB、22dB、27dB等,用于单模块放大器的34dB的放大模块在光接收机中少有应用,当然也不排除低档光接收机应用的可能。

根据放大模块具体放大电路结构的不同划分:有推挽放大模块、功率倍增放大模块两种,而根据放大元件工艺的不同,放大模块又分为硅放大工艺、砷化镓工艺两种,在光接收机中采用的模块的命名,一般以推挽和功率倍增为主要区分,同时附加增益的差异与器件工艺,如果不说是砷化镓工艺模块则所说的放大模块一般都是指硅工艺。

1.推挽放大模块的原理及结构。

在实用的放大电路中,三极管的集电极并非总有电流流过,根据集中极电流导通时间的长短,通常把放大器分成甲类、乙类、丙类等。

在输入信号的整个周期中都有电流流过集电极的放大器称为甲类放大器;只有在输入信号的半个周期内有集中极电流的放大器称为乙类放大器;在小于输入信号半个周期内有集中极电流的放大器称为丙类放大器。

在许多实用的放大电路中,为了提高放大效率通常都需要把工作点移到截止区,即采用半周导通的乙类工作状态,这时若仍采用一个晶体管,输出信号中将只出现一半波形,将发生严重的截止失真。

为了解决这个问题,可采用两只特性完全相同的晶体管,使其中一只晶体管在正半周导通,另一晶体管在负半周导通,最后在负载上合成完整波形,这就是推挽放大电路。

下图是推挽放大电路的结构示意图:输入信号经过高频传输变压器B1,反相加在晶体管VT1和V T2上,被放大后各自在半个周期内产生半个波,在变压器B2上反相叠加,重新合成完整波形输出,由于输出信号反相叠加,其中的直流分量和非线性失真中的偶次谐波互相抵消。

降低了直流工作点,使变压器中流过电流减少,从而体积可以做得较小,进一步提高了放大器的输出功率和效率;更为重要的是,偶次谐波的抵消,减少了放大器的非线性失真,对提高有线电视系统的非线性失真指标具有重要意义。

在实际应用中,通常采用两组推挽电路并接的方法,构成桥式结构,则每级推挽电路在负载上的直流电压可抵消,从而简化电路结构。

在推挽电路中,两个极性相同晶体管的特性应尽可能一致,两个极性相反晶体管的特性应尽可能互补,才能最大限度的抵消输出信号中的偶次谐波失真,若在电电路中引入负反馈,非线性失真还可进一步减小。

下图是商用化模块常采用的电路结构。

该模块用了共射——共基极放大推挽输出,4个NPN型晶体管两两接成共射—共基极组合放大电路,它们再通过输入、输出变压器接成推挽电路。

共射—共基电路的特点是:简单高效,在选定最佳e极电流的情况下,此电路能有效的减小集电极非线性及e—b结非线性。

此电路采用低射极电阻和高并联电阻取得高增益,又由于采用了低噪声晶体管使模块的噪声系数降到了尽可能低的程度。

总之该电路集中了共射—共基组合电路和推挽电路的优点,电路的工作频率得到提高,最大带宽目前做到1GHZ,对于14—22dB增益的模块基本上采用一级推挽结构,对于27—34dB的高增益放大模块通常采用两极推挽结构组成,两级推挽的放大电路完全类似,这样第一级推挽的放大增益可达22dB,二级放大增益可达34dB以上。

2.功率倍增放大模块的结构及原理。

功率倍增放大模块在光接收机中有大量应用,主要用于光接收机的输出级,提高整机的带负载的能力。

按增益的不同划分,通常有三种功率倍增模块:14dB、18dB、20dB。

其中20dB增益功率倍增模块较为常见。

功率倍增模块的设计基础是用2个普通的IC放大级并联。

其输入端有一个分路器,输出端有一个合成器,理论上其各引入大约3dB的损耗,因而送到每个IC放大级的输入信号比送到这个放大模块的输入信号低3dB,两个并联级各将信号放大,它们的输出再合成起来,因为两个信号是同相位的,是电压相加,因此输出信号电平比用一级的增益提高了6dB,但在合成器中降低了3dB。

由于每一个IC级的输入信号因分路器又降低了3dB,因此,所有这些的最终结果是倍功率增益放大器与其中任一个单独的IC放大器的增益完全相同,然而每个IC实际工作在比额定输出低3dB的电平上,失真就降低了6dB。

低失真是功率倍增放大技术的优点。

但由于采用两个IC放大级并联,功率消耗就加倍了,同增益的功率倍增模块的工作电流是推挽放大模块的2倍,因而功率倍增模块的散热不容忽视,下图是商用化的功率倍增模块常采用的放大电路,供参考。

3.砷化镓工艺与硅工艺的差别砷化镓工艺放大模块是近几年才发展起来的,用砷化镓金属场效应管设计的模块具有优良的低噪声特性,同时具有优良的低失真特性,其不足之处是抗冲击能力比较弱,静电就能使之损坏,输出能力有欠缺,主要是在高电平输出时出现硬压缩特性。

为便于读者理解Si工艺和GaAs工艺,下表从多项技术指标加以比较:关于两种工艺放大模块压缩特性的比较:一个理想的信号经过不同的放大器件,都会有或多或少、不同类型的失真现象。

其压缩波形变化如下图所示:Si工艺的放大有软压缩,GaAs.MESFET有硬压缩,很显然硬压缩现象对信号本身的影响最明显,即削顶现象,通过傅立叶变换可以看出,这样的波形含有很多失真分量,严重时图像会出现干扰条纹;而对于数字电视信号来讲,误码率会提高,图像会出现马赛克,甚至数据帧丢失。

硅的软压缩特性要比GaAs的硬压缩特性好的多,尤其体现在动态幅度较大的数字信号传输中。

鉴于GaAs工艺放大具有优良的低噪声、低失真特性,而同时又有硬压缩的特性,目前GaAs技术在放大模块的应用中,为了克服GaAs技术的弱点,发挥其放大优势,一般都采用GaAs+Si混合技术,并不采用单一的GaAs工艺构建放大模块。

当然在光接收组件中的前置放大器由于处于小信号放大状态,可以采用纯GaAs工艺放大。

GaAs+Si混合技术通常是在模块的输入级和放大级采用GaAs工艺的管芯或贴片放大管,而在模块的输出级采用Si材料放大管,这种结构的放大模块具有实出的优点:(1)在输入级采用GaAs放大管可以降低噪声的引入获得理想的噪声系数Nf。

(2)在放大级采用GaAs 放大管可以保证模块的线性指标和非线性指标。

(3)在输出级采用Si材料放大管,可以保证模块的输出能力和抗冲击能力,克服GaAs 放大管负载能力比较低、比较脆弱的缺陷。

(4)GaAs+Si混合技术可以有效的改善纯GaAs技术的硬压缩特性,使模块的压缩性能比较平缓,减少信号失真,特别对于数字信号的传输可以有效的降低误码率。

实验表明GaAs MESFET技术在46dBMV时,就会出现拐点,压缩特性急剧变差,CTB、CSO指标明显下降,采用GaAs+Si混合技术可有效提高模块的输出电平。

二、光接收机的结构及原理。

目前市场上的光接收机主要有两个大的分类:光接收机、光工作站;而光接收机又分为两种:一种是二端口光接收机,另一种是四端口光接收机。

在HFC网络光接点的设备中,二端口光接收机占有相当大的比重。

因而此处以两端口光接收机为例介绍其功能及原理。

针对于二端口光接收机是指有2个主输出端口,可能还同时具有一个或二个测试端口。

不同品牌的二端口光接收机,其内部功能及工艺相差较大,但其基本功能结构是一致的,常见的二端口光接收机的结构如下图所示:从上图可以看出两端口光接收机主要由:光接收组件、光功率指示、前后级RF功率放大、频响校正器、正反向增益调节与均衡调节器、回传放大、回传发射组件,输出插件等组成,采用同种上述基本结构的光接收机,其主要差别在整机的工艺水平、各功能组件的布局安排的差异,任何一台二端口光接收机都能找到上述各功能组件。

鉴于目前HFC网络光点的覆盖范围越来越小,AGC控制已无用武之地,在市场上具有AGC功能的二端口光接收机已很少见。

下面分别讲述光接收机各功能组件的原理及功能。

1.光接收组件。

前面已经详细讲述了光接收组件的不同种类及特点。

鉴于光接收组件已完全实现国产化,在光接收的应用中也只有分离组件与集成一体组件的区别,下面为集成一体组件与分离组件的差异。

从上面的比较可以看出,集成一体化组件具有明显的优势,是有线电视技术发展的趋势,除了一般性指标外,集成一体化组件兼有温度控制功能。

单从这一功能来说,在分立组件中由于PIN管距离前置放大相对较远,其受前置放大温度的影响相对较轻,温度对PIN 管的影响的矛盾并不十分突出。

如果集成一体组件中没有温控电路,由于PIN管与前置放大紧密结合,虽然有模块的底座散热条散热,P IN管的温升仍然比较明显,尤其是组件中配置大电流、高增益的前置放大,温升就越大,目前绝大部分国产组件都没有温控电路,而且有些生产厂家为了寻找卖点,采用大增益的前置放大器,导致组件的工作电流较大,从而使组件的温升变大,影响PIN管的性能。

进口的名牌组件目前已有大部分产品采用温控功能电路,保证组件的温升对PIN管的影响最小。

带温度补偿电路的光接收模块具有明显的优点:组件性能随温度变化小,噪声系数指标得到较好的改善,相对于指标的优化,成本就非常低。

为了说明问题,下面对组件有无温控的性能作一对比:目前在高档光接收机中都采用具有温度补偿功能的集成组件,以提高整机的环境适应性。

2、光功率指示光功率指示是光接收机的附属功能电路,虽然有无该电路并不影响光接收机的性能指标,但光功率指示却有助于光接收机的使用者方便的操作与故障判断。

显示准确的光功率指示功能电路起到了光功率计的作用,对于系统维护具有重要的意义,尤其是对于没有光功率计的用户,有光功率指示意义非同一般。

目前光功率指示电路有三种不同的档次:(1)用一只发光二极管指示光功率的有无。

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