【2018年必威体育精装版整理】光接收器件LOSA知识培训.ppt

光接收器件知识培训 研发七部 2003.09.04 内容 接收器件的结构 光路分析 电路知识 模块应用 接收器件的结构 To部分：单管（PT2开头的），TO组件（PT4开头的） 单管主要是探测器芯片（PD），组件包括了前置放大器(TIA) 单管的组成 管座 管帽 PD芯片 陶瓷基板 缩写 PIN : Positive-Intrinsic-Negative APD : Avalanche Photo Detector 反向偏置电压 1）减少结电容(少Cd)，提高带宽 2）提高接收灵敏度 3）提高饱和光功率 4）增加暗电流 5）光电流与光功率成正比 PHOTOVOLTAIC PHOTOCONDUCTIVE · Zero Bias · Reverse Bias · No Dark Current · Dark Current Exists · Precision Applications · High Speed Applications · Low Noise (Johnson) · Higher Noise (Johnson + Shot)) . non-linear and slow . smaller capacitance,quick respond time . broad dynamic range . 1.5 to 3.5 V range. 组件的组成 管座 管帽 PD芯片 TIA芯片 陶瓷基板 缩写 TIA-TRANSIMPEDEANCE AMPLIFIER 光电检测器是一个电流器件，光信号将由它转化为一个电流信号。前置放大器(跨阻放大器)的任务就是对光电检测器实现良好的匹配，将其输出的微弱电流信号转化为一个尽可能大的电压信号,跨阻放大器在输入端和输出端之间跨接一个反馈电阻，形成电压并联负反馈，使得电路增益稳定，动态范围增大，频带展宽。基于这些优点，跨阻放大器广泛用于高速（从几Gb/s到几十Gb/s）传输系统。双端差动输出级是为了实现共模抑制，有效降低噪声，并使该电路输出提供合适的输出阻抗，以和50欧姆的标准传输线匹配，保证当输出信号连接到传输线后不会发生振荡和反射 接收同轴组件 基本与发射相同 由于PD的光敏面较大，所以在耦合方面比发射要简单的多 对于高速的接收器件耦合方面与发射相似 接收器件、组件的性能参数 TO组件部分：正电源电流、正电源电压、噪声功率、工作温度、储存温度 同轴组件部分：接收灵敏度、暗电流、响应度、饱和光功率、带宽、 光路分析 球透镜—参见球透镜相关培训 电路知识 光电检测器是一个电流器件，光信号将由它转化为一个电流信号。前置放大器(跨阻放大器)的任务就是对光电检测器实现良好的匹配，将其输出的微弱电流信号转化为一个尽可能大的电压信号,跨阻放大器在输入端和输出端之间跨接一个反馈电阻，形成电压并联负反馈，使得电路增益稳定，动态范围增大，频带展宽。基于这些优点，跨阻放大器广泛用于高速（从几Gb/s到几十Gb/s）传输系统。双端差动输出级是为了实现共模抑制，有效降低噪声，并使该电路输出提供合适的输出阻抗，以和50欧姆的标准传输线匹配，保证当输出信号连接到传输线后不会发生振荡和反射 图a是电流放大型IC检测电路。光电二极管和运算放大器的两个输入端同极性相连，运算放大器两输入端间的输入阻抗Zin是光电二极管的负载电阻，可表示为 Zin＝Rf/(A+1) 式中，A是放大器的开环放大倍数，Rf是反馈电阻。 当A＝104，Rf＝100kΩ时，Zin＝10Ω。可以认为光电二极管是处于短路工作状态，能取出近于理想的短路电流。处于电流放大状态的运算放大器，其输出电压Uo与输入短路光电流成比例，并有Uo＝IscRf 即输出信号与输入光通量成正比。此外，电流放大器因输入阻抗低而响应速度较高，并且放大器噪声较低，信噪比提高。这些优点使其广泛应用于弱光信号的检测中。 带宽的计算：f=1/2πRin(Cin+Cj)≈A/2πRf(Cin+Cj) f Vs Cd(Cj) F Vs L 接收模块知识 * *