21. Шуми та чутливість оптичних приймальних пристроїв. Еквівалентна шумова схема..

Чутливість приймального пристрою розуміють мінімальну потужність оптичного сигналу на вході фотодетектора, що забезпечує необхідну якість прийому, яка оцінюється відношенням сигналу до шуму в аналогових системах та ймовірністю помилки у цифрових системах. Найбільшу чутливість забезпечують пристрої з безпосереднім оптичним підсиленням та з гетеродинним прийомом.

На схемі наведені такі джерела шумів: дробовий ( ), темновий ( ), тепловий ( ). Шуми фотодетектора: – джерело шумового струму вхідного каскаду підсилювача, – джерело шумової напруги у колі зворотного зв‘язку. Елементи схеми R_н та Cg відповідають опору навантаження фотодетектора R_н та ємності p-n-переходу фотодетектора Сg. Власний динамічний опір p-n-переходу ФД можна до уваги не приймати, тому що він значно менший від опору навантаження ФД. R_а та С_а – елементи вхідного каскаду підсилювача, R₀, C₀– елементи кола зворотного зв’язку.

Струм на виході ФД є пропорційним оптичній потужності, що приймається

22. Джерела шумів та випадкових спотворень імпульсів, що призводять до появи помилки при прийманні оптичних сигналів.

Внаслідок дії шумів та спотворень імпульс змінює свою початкову форму, миттєве значення його напруги у кожний момент часу знаходиться у зоні, що дорівнює U

26. Оптичні підсилювачі, їх особливості, призначення, класифікація, параметри та характеристики.

Оптичні підсилювачі забезпечують внутрішнє посилення оптичного сигналу без його перетворення в електричну форму. Вони використовують принцип індукованого випромінювання, аналогічно лазерам. Існує п'ять типів оптичних підсилювачів

27. Оптичні підсилювачі на домішковому волокні edfa, їх особливості, схеми накачування

Підсилювач типу EDFA є одним з найбільш застосовних ВОУ. Його використання обмежене вікном прозорості 1550 нм. Його використання уможливило створення систем WDM.

Посилення в цьому ОУ відбувається по всій довжині волокна з низькими втратами, легованого редкоземельным металом. Для цієї мети можуть бути використані іони редкоземельных металів, таких як эрбий, гольмій, неодим, иттербий. Вони дозволяють створити ВОУ, що працює на різних довжинах хвиль від 500 до 3500 нм. Довжина хвилі накачування може бути 980 або 1480 нм. Крім цього ОУ типу EDFA може використовувати довжини хвиль накачування в діапазоні 600-700 нм. Для накачування переважно використовувати GaAs лазерні діоди, які досягають ефективності накачування порядку 11 дб/мВт.Малюнок. 2.2.Структурна схема підсилювача типу EDFA.

а) сонаправленная накачування

в) двунаправленная накачування

Існує також двунаправленная накачування, де підсилювач накачується в обох напрямках одночасно. Звичайно для противонаправленной накачування використовується довжина хвилі 1480 нм, а для сонаправленной накачування - 980 нм. Накачування на 1480 нм має більше високу квантову ефективність, але й більше високий коефіцієнт шуму.

28. Застосування різних типів оптичних підсилювачів, навести відповідні схеми. Каскадування підсилювачів

Залежно від застосування розрізняють попередні підсилювачі, лінійні підсилювачі й підсилювачі потужності

Попередні підсилювачі (предусилители) установлюються безпосередньо перед приймачем регенератора й сприяють збільшенню відносини сигнал/шум на виході електронного каскаду посилення в оптоэлектронном приймачі.

Лінійні підсилювачі встановлюються в проміжних крапках протяжних ліній зв'язку між регенераторами або на виході оптичних разветвителей з метою компенсації ослаблення сигналу, що відбувається через загасання в оптичному волокні або через розгалуження в оптичних разветвителях, ответвителях, мультиплексорах WDM.

Підсилювачі потужності (бустеры) установлюються безпосередньо після лазерних передавачів і призначені для додаткового посилення сигналу до рівня, що не може бути досягнуть на основі лазерного діода. Бустеры можуть також установлюватися перед оптичним разветвителем наприклад, при передачі спадного трафика в гібридних волоконно-коаксіальних системах кабельного телебачення.

кожний підсилювач додає деякий шум посиленого спонтанного випромінювання, то відношення сигнал шум для оптичного сигналу SNR поступово зменшується уздовж лінії, тому посилення кожного підсилювача повинне бути досить більшим, щоб компенсувати втрати між каскадами.