Міністерство транспорта і зв’язку
Одеська національна академія зв'язку ім. О. С. Попова
Кафедра волоконно-оптичних ліній зв’язку
Лабораторна робота № 4
Дослідження характеристик приймальних пристроїв восп
Методичне керівництво з курсу “восп”
Укладачі: Корнійчук В.І.,
Григорович В.О.
Одеса - 2004
1 Мета роботи
Вивчення методів побудови та експериментальне дослідження головних характеристик приймальних пристроїв ВОСП
2 Ключові положення
Призначення приймального пристрою полягає у вірогідному вилученні інформації, закладеної в оптичну несучу на передавальному боці.
Мірою його якості (чутливості) є мінімальна потужність оптичного сигналу на вході, необхідна для досягнення заданого коефіцієнта помилок в цифровій РП = 10-3 та необхідного відношення сигнал/шум (ВСШ) в аналоговій (ВСШ = 40Дб) системах передавання інформації.
Приймальні пристрої ВОСП, подібно до своїх радіочастотних аналогів поєднуються в три групи: з оптичним переднім посилення, гетеродинуванням та безпосереднім детектуванням, що відповідає способам оптимізування чутливості, до під час та після перетворення світла на електричний струм.
Незважаючи на те, що най оптимальну чутливість забезпечують приймальні пристрої з оптичним переднім посиленням та гетеродинуванням, на практиці широко використовують безпосереднє приймання. Причин для цього є кілька. Вхідний сигнал тут може бути як когерентним, так і некогерентним, що дозволяє використовувати світлодіодні передавачі. Приймальний пристрій має комплекс таких практично важливих власностей, як простота виготовлення, налаштовування та експлуатації, висока надійність, малі габарити й маса, стабільність характеристик тощо.
Більшість сучасних ВОСП використовують приймальні пристрої безпосереднього детектування: приймач випромінювання – фотодіод (ФД), або лавинний фотодіод (ЛФД), попередній малошумливий підсилювач (перед підсилювач) - на польових або біполярних транзисторах (ТП або БТ). Чутливість широкосмугових приймальних пристроїв обмежена шумами перших каскадів передпідсилювача, а загальноприйнятим методом її оптимізування є використовування лавинного посилення (множення) носіїв в ЛФД. Окрім чутливості, основними показниками приймального пристрою є ширина смуги пропускання (швидкість передавання інформації) та величина динамічного діапазону вхідного оптичного сигналу.
Рисунок 2.1 - Структурна схема приймального пристрою ВОСП
1 - ФД(ЛФД); 2 - передпісилювач; 3 - основний підсилювач; 4 - фільтр;
5 - піковий детектор; 6 - підсилювачАРП; 7 - джерело зміщення ФД
При використовуванні ЛФД джерело зміщення створює автоматично регульовану напругу для температурної стабілізації режиму, а у ряді випадків та для цілей АРП. У разі цифрової ВОСП приймальний пристрій містить після фільтра пороговий розв’язувальний пристрій та схему відокремлювання. Чутливість приймального пристрою рис .2.1 визначається характеристиками ФД (ЛФД) та шумовими показниками передпідсилювача (див. підрозділ 2.4). На практиці використовують три типи передпідсилювачів: середньоімпедансний, високоімпедансний та трансімпедансний.