6.4 Конструкції фд

Корпуси ФД подібні до тих, що використовуються для світло- і лазерних діодів, але вимоги до них менш жорсткі. Світлочутлива площадка ФД часто перевищує діаметр серцевини ОВ, по якому надходить світло, так що допустимі деякі поперечні зміщення. ФД також мають велику числову апертуру (на відміну від ДВ). Вони приймають світло в широкому інтервалі кутів. Кутове зміщення і неузгодженість між значеннями числових апертур ОВ і приймача не є проблемою. ФД монтуються в корпус (патрон) різними способами. Основні з них:

1. Кристал ФД встановлюють у стандартний корпус транзистора, що аналогічний корпусу СД. У металевий ковпачок вбудовується прозоре скляне вікно або лінза. Остання фокусує світло на активну площадку приймача. Лінза може збирати світло з торця волокна, діаметр серцевини якого більший, ніж діаметр ФД. Це збільшує ефективність збору променів. У деяких випадках ковпачок усувають, щоб забезпечити доступ безпосередньо до ФД.

2. У корпус ФД вмонтовують гнучкий одноволоконний кабель із з'єднувачем на протилежному кінці (або без нього).

3. ФД розміщується всередині корпусу ПрОМ. При цьому можлива його інтеграція в єдину інтегральну схему або сполучення двох чіпів (ФД і попереднього підсилювача) при гібридному виконанні ПрОМ.

6.5 Фп у воспі, волз

У ВОСПІ, ВОЛЗ використовується два методи передачі і прийому: 1) модуляція інтенсивності і безпосередній прийом; 2) модуляція по амплітуді, частоті або фазі (АМ, ЧМ, ФМ і їх комбінації) та когерентне детектування. Спрощені структурні схеми, що відповідають цим методам прийому, наведено на рис.6.14а,б. Метод модуляції інтенсивності і безпосередній прийом є основними при побудові сучасних ВОСПІ. Випромінювання ЛД або СД частоти ν_с модулюється по інтенсивності інформаційним сигналом із частотою , а на приймальній стороні ФП генерує фотострум , що пропорційний миттєвому значенню прийнятої потужності (рис.6.14а). Тут ФП є енергетичним детектором.

У майбутніх ВОСПІ, ВОЛЗ основним методом прийому стане когерентне детектування оптичного випромінювання з кутовими методами модуляції (ЧМ, ФМ і ін.) з їхніми відомими перевагами. Цей метод ілюструє рис.6.14б. Тут за допомогою напівпрозорого дзеркала на світлочутливій поверхні НП ФП поєднуються електричні поля сигналу із частотою і місцевого генератора (гетеродина) із частотою . Оскільки ФП є квадратичним детектором, а оптична потужність пропорційна квадрату модуля сумарного електричного поля, то народжуваний фотострум є пропорційним величині оптичної потужності Р. Отже, при когерентному прийомі ФП діє як змішувач, що створює вихідний електричний сигнал на проміжній частоті (гетеродинування). Переваги когерентного прийому: 1) модуляція може здійснюватися по одному з параметрів – амплітуді , частоті або фазі одномодового несучого коливання;

2) значення фотоструму на проміжній частоті може бути набагато більшим, ніж при прямому детектуванні за рахунок вибору потужності гетеродина .

Рисунок 6.14 – Методи прийому у ВОСПІ: а) безпосередній прийом; б) когерентне детектування.