光相干接收機的一個優(yōu)點是數(shù)字信號處理功能。數(shù)字相干接收機的解調(diào)過程是完全線性的;所有傳輸光信號的復(fù)雜幅度信息包括偏振態(tài)在檢測后被保存分析,因此可以進行各種信號補償處理,比如做色度色散補償和偏振模式色散補償。這就使得長距離傳輸?shù)逆溌吩O(shè)計變得更加簡單,因為傳統(tǒng)的非相干光通信是要通過光路補償器件來進行色散補償?shù)裙ぷ鞯?。(傳統(tǒng)傳輸鏈路的色散問題,即光信號各個組成成分在光纖中傳輸時,抵達時間不一樣。)相干接收機比普通的接收機靈敏度高大約20dB,因此在傳輸系統(tǒng)中無中繼的距離就會越長。得益于接收機的高靈敏度,我們可以減少在長距離傳輸光路上進行放大的次數(shù)?;谝陨显颍喔晒馔ㄐ趴梢詼p少長距離傳輸?shù)墓饫w架設(shè)成本,簡化光路放大和補償設(shè)計,因此在長距離傳輸網(wǎng)上成為了主要的應(yīng)用技術(shù)。暗電流可以定義為沒有光入射的情況下探測器存在的漏電流。小尺寸光電探測器廠家現(xiàn)貨
相干接收:在接收設(shè)備中利用載波相位信息去檢測并接收信號。非相干接收:在接收設(shè)備中不用載波相位信息去檢測就接收信號。主要是在于接收端用不用提供同頻同相的載波。在相干光通信中主要利用了相干調(diào)制和外差檢測技術(shù)。所謂相干調(diào)制,就是利用要傳輸旳信號來改變光載波旳頻率、相位和振幅(而不象強度檢測那樣只是改變光旳強度),這就需要光信號有確定旳頻率和相位(而不象自然光那樣沒有確定旳頻率和相位),即應(yīng)是相干光。激光就是─種相干光。所謂外差檢測,就是利用─束本機振蕩產(chǎn)生旳激光與輸入旳信號光在光混頻器中進行混頻,得到與信號光旳頻率、位相和振幅按相同規(guī)律變化旳中頻信號。深圳16GHZ PIN光電探測器工作原理光子型探測器是有選擇性響應(yīng)波長的探測器件。
利用內(nèi)光電效應(yīng)制成的光子型探測器是用半導(dǎo)體材料制成的固態(tài)電子器件,主要包括光電導(dǎo)探測器和光伏型探測器等。光電導(dǎo)探測器具有光電導(dǎo)效應(yīng),是指由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率改變的一種物理現(xiàn)象。當(dāng)照射的光子能量hv等于或大于半導(dǎo)體的禁帶寬度Eg時,光子能夠?qū)r帶中的電子激發(fā)到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生導(dǎo)電的電子、空穴對,這就是本征光電導(dǎo)效應(yīng)。光伏型探測器通常由半導(dǎo)體PN結(jié)構(gòu)成,其原理是利用PN結(jié)的內(nèi)建電場將光生載流子(用光照射半導(dǎo)體時,若光子的能量等于或大于半導(dǎo)體的禁帶寬度,則價帶中的電子吸收光子后進入導(dǎo)帶,產(chǎn)生電子-空穴對)掃出結(jié)區(qū)而形成信號。當(dāng)探測器受到光照(輻照)、體內(nèi)發(fā)生本征光吸收時,產(chǎn)生兩種帶相反電荷的光生載流子(電子和空穴)。這兩種光生載流子一開始局限于光照區(qū),隨后由于存在濃度梯度,其中一部分擴散到PN結(jié)區(qū),在PN結(jié)內(nèi)建電場的作用下,分別聚集到結(jié)的兩端,形成電壓信號。如PN結(jié)兩端連成一個回路,則形成電流信號。
光電導(dǎo)探測器主要是通過電陰值的變化來檢測,以下我將以光敏電阻為例介紹其工作原理。光敏電阻又稱光導(dǎo)管,它沒有極性,純粹是一個電阻器件,使用時既可加直流電壓,也可以加交流電壓。無光照時,光敏電阻值(暗電阻)很大,電路中電流(暗電流)很小。當(dāng)光敏電阻受到一定波長范圍的光照時,它的阻值(亮電阻)急劇減少,電路中電流迅速增大。一般希望暗電阻越大越好,亮電阻越小越好,此時光敏電阻的靈敏度高。實際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐級,亮電阻在幾千歐以下。PIN缺點在于I層電阻很大管子的輸出電流小,一般多為零點幾微安至數(shù)微安。
光伏探測器基于光照產(chǎn)生電勢差,用測電勢差的原理。它分為光電池與光電二極管兩種類型,光電池主要是把光能轉(zhuǎn)換為電能的器件,目前有硒光電池、硅光電池、砷化鎵及鍺光電池等,但目前運用較廣的是硅光電池。光電二級管分為P-N結(jié)光電二極管、PIN光電二級管、雪崩光電二極管、光電三級管等。PIN光電二極管又稱快速光電二極管,與一般的光電二極管相比,它具有不的時間常量,并使光譜響應(yīng)范轉(zhuǎn)向長波方向移動,其峰值波長可移至1.04~1.06um而與YAG激光器的發(fā)射波長相對應(yīng)。它具有靈敏度高的優(yōu)點。它是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間夾了一層本征半導(dǎo)體構(gòu)成的。因為本征半導(dǎo)體近似于介質(zhì),這就相當(dāng)于增大了P-N結(jié)結(jié)電容兩個電極之間的距離,使結(jié)電容變得很小。其次,P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體中耗盡層的寬度是隨反向電壓增加而加寬的,隨著反偏壓的增大,結(jié)電容也要變得很小。由于I層的存在,而P區(qū)一般做得很薄,入射光子只能在I層內(nèi)被吸收,而反向偏壓主要集中在I區(qū),形成高電場區(qū),I區(qū)的光生載流子在強電場作用下加速運動,所以載流子渡越時間常量減小,從而改善了光電二極管的頻率響應(yīng)。同時I層的引入加大了耗盡區(qū),展寬了光電轉(zhuǎn)換的有效工作區(qū)域,從而使靈敏度得以提高。光電探測器的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。小尺寸光電探測器廠家現(xiàn)貨
光子照射在半導(dǎo)體材料上產(chǎn)生光生載流子。小尺寸光電探測器廠家現(xiàn)貨
偏振復(fù)用就是將激光器發(fā)出的光通過偏振分束器分裂成兩束,這兩束光可以分別進行調(diào)制,由于偏振方向垂直,不會發(fā)生干涉。由于光在光纖中傳輸時,偏振方向可能發(fā)生改變,導(dǎo)致偏振方向不再嚴(yán)格垂直,產(chǎn)生偏振損耗。在激光器到光調(diào)制器之間的光路上,必須使用保偏光纖,保證光的偏振度,避免對非偏振的部分進行調(diào)制。在光纖中遠距離傳輸時,必然會產(chǎn)生一定的偏振損耗。相干光通信的技術(shù)難點與傳統(tǒng)光通信中,通信質(zhì)量主要只與信號質(zhì)量相關(guān)不同,在相干光通信中,算法占據(jù)了舉足輕重的地位。由于接收機接受到的信號是在光纖中反復(fù)旋轉(zhuǎn)、劣化的信號,相干探測取得的數(shù)據(jù)只是原始數(shù)據(jù),需要進行大量的數(shù)據(jù)處理、判定和優(yōu)化,這就對算法提出了很高的要求。在高速信號的背景下,這在過去一直是一個瓶頸。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展和DSP廠商在算法上所做出的努力,這個難點如今得到了很好的解決。小尺寸光電探測器廠家現(xiàn)貨
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