文档介绍：第5章 光探测和光接收机
光探测原理
光电探测器
数字光接收机
接收机光信噪比(OSNR)
接收机误码率和灵敏度
灵敏度下降机理
光接收机
内容要求
光探测原理
入射光子的能量hν超过禁带能量 Eg,耗尽区每次吸收一个光子,将产生一个电子空穴对,发生受激吸收。
PN结光电检测原理
光电检测器响应度
光电探测器
PIN光电二极管
PIN 二极管与 PN 二极管的主要区别是,在 P 和 N 层之间加入了一个 I 层,作为耗尽层。I 层的宽度较宽,约有(5 ~ 50)m,可吸收绝大多数光子,使光生电流增加。
PIN光电相关参数
耗尽区电容
漂移时间
响应波长
PIN光电二极管的性能参数
量子效率
响应度 R
暗电流: 表示无光照时出现的反向电流,会影响接收机的信噪比;
响应速度: 对光信号的反应能力,常用对光脉冲响应的上升或下降沿表示;
结电容(pF), 它影响响应速度。
雪崩光电二极管
雪崩光电二极管(APD)是利用雪崩倍增效应使光电流得到倍增的高灵敏度探测器。
APD的结构设计,使它能承受高的反向偏压,从而在 PN 结内部形成一个高电场区。
APD能提供内部增益
工作速度高,广泛应用于光通信系统中
光生的电子空穴对经过高电场区时被加速。从而获得足够的能量,它们在高速运动中与 P 区晶格上的原子碰撞,使晶格中的原子电离,从而产生新的电子空穴对。这种通过碰撞电离产生的电子空穴对,称为二次电子空穴对。
新产生的二次电子和空穴在高电场区里运动时又被加速,又可能碰撞别的原子,这样多次碰撞电离的结果,使载流子迅速增加,反向电流迅速加大,形成雪崩倍增效应。