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第六章 光信号 光检测器 6.1 光电检测器 6.2 光电检测器的特性指标 前置放大器 主放大器 光检测器 偏压控制 前端 均衡器 AGC 电路 线性通道 数字光接收机 判决器 时钟 提取 时钟提取 数据再生 再生码流 6.1 光电检测器 光电检测器能检测出入射在其上面的光功率,并完成光/电信号 的转换。对光检测器的基本要求是: ① 在系统的工作波长上具有足够高的响应度,即对一定的入射 光功率,能够输出尽可能大的光电流; ② 具有足够快的响应速度,能够适用于高速或宽带系统; ③ 具有尽可能低的噪声,以降低器件本身对信号的影响; ④ 具有良好的线性关系,以保证信号转换过程中的不失真; ⑤ 具有较小的体积、较长的工作寿命等。 目前常用的半导体光电检测器有两种,PIN光电二极管和APD 雪崩光电二极管。 PN结 内建电场 耗尽层 光电二极管的工作原理 当光照射到光电二极管的光敏 面上时,能量大于或等于带隙 能量Eg的光子将激励价带上的 电子吸收光子的能量而跃迁到 导带上,可以产生自由电子空穴对(称为光生载流子)。 电子-空穴对在反向偏置的外 电场作用下立即分开并在结区 中向两端流动,从而在外电路 中形成电流(光电流)。 6.1.1 PIN 由于受激吸收仅仅发生在PN结附近,远 离PN结的地方没有电场存在,因此就决 定 了 PN 光 电 二 极 管 ( PN Photodiode, PNPD)或PN光电检测器的光电变换效率 非常低下及响应速度很慢。 1.
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