光纤通信课件第四章1.ppt

第4章 光端机 ;本章内容和重点;学习本章目的和要求;第4章 光端机;4.1 光发送机;4.1 光发送机;4.1.1 光发送机的基本组成;4.1.1 光发送机的基本组成;4.1.2 光源的调制;4.1.2 光源的调制;4.1.2 光源的调制;4.1.2 光源的调制;4.1.2 光源的调制;4.1.2 光源的调制;电光延迟 、张弛振荡频率 和幅度衰减时间 的表达式为： 其中 是电子复合寿命， 是谐振腔内光子寿命， 是注入电流密度， 是阈值电流密度， 是张弛振荡幅度衰减到初始值的1/e时的时间。 ;4.1.2 光源的调制;4.1.2 光源的调制;4.1.3 调制电路及自动功率控制;4.1.3 调制电路及自动功率控制;4.1.3 调制电路及自动功率控制;4.1.3 调制电路及自动功率控制;4.1.3 调制电路及自动功率控制;4.1.3 调制电路及自动功率控制;4.1.3 调制电路及自动功率控制;4.1.4 温度特性及自动温度控制;4.1.4 温度特性及自动温度控制;4.1.4 温度特性及自动温度控制;4.1.4 温度特性及自动温度控制;4.1.4 温度特性及自动温度控制;4.1.4 温度特性及自动温度控制;4.2 数字光接收机;4.2.1 光接收机的基本组成;4.2.1 光接收机的基本组成;一、前端 1、作用：将耦合入光电检测器的光信号转换为时变电流，然后进行预放大（电流－电压转换），以便后级作进一步处理。 2、要求：低噪声、高灵敏度、足够的带宽。 3、类型： A、低阻抗前端：从频带要求出发选择偏置电阻 优点：电路简单，不需要或只需要很少的均衡，动态范围较大。 缺点：灵敏度低，噪声较高 B、高阻抗前端：尽量加大偏置电阻，把噪声减小至尽可能小的值 优点：噪声较低 缺点：动态范围小、高频分量损失太大，对均衡电路提出了很高要求,多用于低速系统. C、跨（互）阻抗前端：电压并联负反馈放大器（电流-电压转换器） 优点：宽频带（等效输入电阻很小）、低噪声（反馈电阻可以取得很大）、灵敏度高、动态范围大等综合优点，被广泛采用。 ;图4-16 光接收机前端的等效电路 a 低阻抗前端 b 跨阻抗前端;二、线性通道 1、主放：具有AGC功能, 可根据输入信号（平均值）大小自动调整放大器增益，使输出信号保持恒定。用以扩大接收机的动态范围。有时用限幅放大器（LA）替代AGC. 主放大器一般是多级放大器，它的功能主要是提供足够高的增益，把来自前置放大器的输出信号放大到判决电路所需的信号电平。并通过它实现自动增益控制（AGC），以使输入光信号在一定范围内变化时，输出电信号应保持恒定输出。 主放大器和AGC决定着光接收机的动态范围。 ;2、均衡滤波器：接收机噪声正比于接收带宽，因此，采用低通滤波来减低噪声。通常滤波器带宽?f比特率B（常取为0.6~0.8B)，这将引起脉冲展宽，而导致码间干扰。因此，对滤波器提出要求，使展宽的脉冲无（或小的）码间干扰，满足这一要求的滤波器成为均衡滤波器（或匹配滤波器） 拖尾现象 采用均衡器来使经过其后的波形，在本码判决时刻，其瞬时值应为最大值；而这个本码波形的拖尾在邻码判决时刻的瞬时值应为零。这样，即使经过均衡后的输出波形仍有拖尾，但是这个拖尾在邻码判决的这个关键时刻为零，从而不干扰对邻码的判决。; ;4.2.1 光接收机的基本组成; 单个脉冲均衡前后波形的比较 ;三、时钟提取与数据再生（CDR） 1、功能：将均衡器输出的升余弦 信号恢复成数字信号，包括：时 钟提取电路、判决电路. 用于从放???器输出的信号和噪 声混合的波形中提取码元时钟， 并逐个对波形进行取样判决， 以得到原发送的码流。 ;4.2.2 光接收机的噪声特性;4.2.2 光接收机的噪声特性;4.2.3 光接收机的主要指标;4.2.3 光接收机的主要指标;4.3 光中继器;4.3.1 光电中继器;4.3.2 全光中继器;4.4 光线路编码;4.4 光线路编码;4.4 光线路编码;4.4 光线路编码;4.4 光线路编码;4.4 光线路编码;4.4 光线路编码;4.4 光线路编码;4.4 光线路编码;4.4 光线路编码;4.4 光线路编码;4.5 光端机辅助系统;光端机辅助系统的作用;监控系统;倒换系统;小结;小结