Разработка функциональной схемы приемного оптического модуля для цифровой ВОСП

Приемные оптические модули (ПрОМ), применяемые в волоконно-оптических системах, выполняют преобразование оптических сигналов в электрические для дальнейшей их обработки в цифровых устройствах. Основными функциональными элементами ПрОМ являются: фотоприемник, преобразующий полученный оптический сигнал в электрический (ФД); каскад электрических усилителей, усиливающих сигнал, включающий предварительный усилитель (ПУ) и усилитель мощности (УМ); дискриминатор, восстанавливающий прямоугольную форму импульсов, состоящий из цепи принятия решения (ЦПР) и узла устранения рассинхронизации сигнала (Таймер) (рисунок 4.1).

Фотодетектор, как и источник оптического излучения, должен отвечать определенным требованиям, а именно: обладать высокой чувствительностью и быстродействием, вносить минимальные шумы в приемную систему, отличаться стабильностью рабочих характеристик, иметь небольшие размеры, быть высоконадежным и недорогим. Лучше всего этим требованиям соответствуют полупроводниковые фотодетекторы.

Среди полупроводниковых фотодетекторов наибольшее применение в волоконно-оптических системах передачи получили pin -фотодиоды и лавинные фотодиоды (ЛФД). В основе работы фотоприёмника лежит явление внутреннего фотоэффекта, при котором в результате поглощения фотонов с энергией, превышающей энергию запрещённой зоны, происходит переход электронов из валентной зоны в зону проводимости (генерация электронно-дырочных пар). Если к полупроводнику приложить напряжение, то появится электрический ток, обусловленный движением электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне.

Рисунок 4.1 – Функциональная схема ПрОМ