接入网PON光模块基本介绍和原理讲解.ppt

RGB 0/78/162 公司色 RGB 114/113/113 RGB 47/171/143 公司辅助色 RGB 236/192/76 PPT辅助色 RGB 230/242/254 RGB 235/115/0 二、PON模块的基本原理 * 光电二极管的工作原理 普通二极管在反向电压作用时处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号，成为光电传感器件。 APD和PIN的区别 PIN 附加噪声小，工作电压低，工作寿命长，使用方便，但没有倍增系数，只能用于光接收机灵敏度要求不太高、短距离的光纤通信中。 APD 与PIN 相比，具有倍增效应，具有较高的响应度，但工作电压较高，且产生雪崩噪声，APD 一般用于大容量、长距离光纤通信系统中。 RGB 0/78/162 公司色 RGB 114/113/113 RGB 47/171/143 公司辅助色 RGB 236/192/76 PPT辅助色 RGB 230/242/254 RGB 235/115/0 二、PON模块的基本原理 * 前放（前置放大器或跨阻放大器TIA） 在这种I-V变化电路中，接入一个负反馈电阻Rf，所以又被称作跨阻放大器（TIA——tranimpedance amplifier）。 TIA由于具有高带宽的优点，一般用于高速电路，如光电传输通讯系统中普遍使用。例如PIN-TIA，PIN-TIA光接收器是用于光通信系统中将微弱的光信号转换成电信号并将信号进行一定强度低噪声放大的探测器件。 其工作原理是：PIN的光敏面受探测光照射时，由于p-n结处于反向偏置，光生载流子在电场的作用下产生漂移，在外电路产生光电流；光电流通过跨阻放大器放大输出，这样就实现了光信号转换成电信号进而将电信号初步放大的功能。 RGB 0/78/162 公司色 RGB 114/113/113 RGB 47/171/143 公司辅助色 RGB 236/192/76 PPT辅助色 RGB 230/242/254 RGB 235/115/0 二、PON模块的基本原理 * 主放（LA限幅放大器） TIA输出的是模拟信号，要把它转换成数字信号才能被信号处理电路识别。 限幅放大器起的作用就是把TIA输出的幅度不同的信号处理成等幅的数字信号。 CDR（时钟和数据恢复电路） CDR的作用就是在输入数据信号中提取信号并找出数据和时钟正确的相位关系。 APD偏置电压 APD的偏置电压（即通常所说的高压）一般约为20、30几伏，而目前光模块的工作电压一般为3.3V或5V。 APD的灵敏度随着温度的升高而降低。 为保证APD的正常工作，需要引入高压电路及相应的难度补偿措施。 不同APD高压补偿下，接收灵敏度不同，一般设置APD高压为VBR-1.5时灵敏度最优。 RGB 0/78/162 公司色 RGB 114/113/113 RGB 47/171/143 公司辅助色 RGB 236/192/76 PPT辅助色 RGB 230/242/254 RGB 235/115/0 二、PON模块的基本原理 * APD高压电路主要包括升压电路、倍压电路和温度补偿三个部分。 RGB 0/78/162 公司色 RGB 114/113/113 RGB 47/171/143 公司辅助色 RGB 236/192/76 PPT辅助色 RGB 230/242/254 RGB 235/115/0 二、PON模块的基本原理 * 1. 升压电路 光模块内部采用的升压电路一般都是非常成熟了的能够实现DC/DC转换的专用升压芯片，通过DC/DC converter能将输入的电源电压（3.3V或5V）转换成20、30几伏的高压输出。 2. 倍压电路 虽然DC/DC converter能输出20、30几伏的电压，但APD的工作电压高达60几伏，这就需要将convert的输出电压进行倍压，以满足APD的工作需要。 3. 温度补偿--APD的温度补偿一般是通过负温度系数的热敏电阻来实现的。热敏电阻（内部集成或者外围提供）将环境温度的变化反映到DC/DC converter输入反馈电压处，从而控制APD的高压随工作温度的变化而变化。 RGB 0/78/162 公司色 RGB 114/113/113 RGB 47/171/143 公司辅助色 RGB 236/192/76 PPT辅助色 RGB 230/242/254 RGB 235/115/0 二、PON模块的基本原理 * 倍