Currently set to Index
Currently set to Follow

Оптические приемники — предназначение, виды и характеристики

Вопрос-ответ

Оптический приемник – устройство, основная задача которого – трансформация оптического сигнала в электрический. Модуль сформирован элементом, улавливающим световой сигнал, переходными звеньями между входной и выходной группами.

Принцип работы построен на приеме электрического сигнала с ВОЛС, его усилении, трансформации токовых импульсов в напряжение, частота выходного сигнала становится идентичной показателям, с которыми работает передающая система, подключенная к выходной группе. Какими классами представлены оптические приемники? Где они используются? Какие показатели важны при подборе? Эксперты компании LANart помогли нам разобраться в ответах и подготовить этот материал.

Базовые характеристики

При подборе устройств необходимо, в первую очередь, ориентироваться на следующие показатели:

  • Уровень чувствительности датчика, улавливающего световой поток. Эта величина измеряется пропорцией между напряжением на выходе и оптической мощностью на входной группе;
  • Квантовая эффективность. Показатель сравним с диодной чувствительностью, выражается как соотношение количества фотонов, поступающих на диод, к количество продуцированных электронов, формирующих ток во внешних сетях. К примеру, если значение эффективности – единица, то это означает, что один фотон способен увеличить силу тока на идентичное число электронов;
  • Темновой ток. Даже при отсутствии непосредственного светового потока имеет место прохождение тока, сила которого определяется температурой модуля. Именно она – темновой ток;
  • Усредненный показатель мощности шума (NEP). Характеристика указывает на минимум оптической мощности, необходимой для формирования тока, идентичному температурному показателю срабатывания датчика приема;
  • Период срабатывания. Это временной промежуток, необходимый детектору для того, чтобы повысить показатель сигнала на выходе до 90% от максимума. Величина определяется конструкцией оптического приемника и напряжением смещения;
  • Напряжение смещения. В процессе взаимодействия с током, детектору необходимо смещение в зону работы, что происходит за счет воздействия на него напряжения смещения. Как правило, диодам типа PIN хватает нескольких десятков вольт, тогда как лавинным – нескольких тысяч. Показатель смещения сильно влияет на другие параметры элемента.

Примеры оптических приемников можно посмотреть по ссылке https://lan-art.ru/catalog/televizionnoe-oborudovanie/priemniki-opticheskie/

Классификация

При классификации оптических приемников учитывается тип фотодетектора, трансформирующего энергию светового потока в электричество. В основном, при сборке устройств используются детекторы двух видов: диоды PIN и лавинные аналоги APD.

Диоды PIN построены на полупроводниках, сформированы областями плюсовых и минусовых зарядов, разделительной нейтральной зоной. Образование нейтральной зоны происходит за счет обратного смещения перехода, сопряженного с течением тока минимальной силы.

При взаимодействии со световым потоком происходит формирование фотонами электронно-дырочных пар в нейтральном сегменте, далее – разделение электронов и дырок, их перемещение к собственным областям. Каждая пара формирует электрон.

Основные показатели PIN-диодов таковы:

  • Структурная простота, в сравнении с лавинными аналогами, способствующая снижению цены;
  • Минимальная чувствительность к температурным изменениям;
  • Квантовая эффективность – единица, либо несколько ниже ее;
  • Ограничения по динамическому диапазону;
  • Прочность, устойчивость к нагрузкам, срок службы.

Лавинные фотодиоды – более дорогие, однако, и более технологичные аналоги, характеризующиеся несколькими преимуществами, в сравнении с PIN. Если PIN-диод воспринимает световой поток малой мощности, то на выходе также образуется слабый сигнал, но лавинная структура способна увеличить мощность за счет явления ударной ионизации, при котором формируется максимум носителей заряда.

Число электронов, формирующих ток во внешних диодных цепях, выражается как произведение количества падающих фотонов и умножающего показателя лавинного приемника. Это увеличивает показатель квантовой эффективности примерно до четырех единиц. Особенности лавинных оптических приемников таковы:

  • Более сложная структура, нежели у диодов PIN;
  • Влияние температуры устройства на чувствительность;
  • Значение квантовой эффективности до четырех;
  • Увеличенный динамический диапазон;
  • Показатель чувствительности, по сравнению с PIN-аналогами, выше примерно на 6 децибел.

Применение в сетях связи

В зависимости от особенностей, функций оптоволоконных линий связи, используются приемники различных типов:

  1. Реализация комплексного пакета услуг связи, от сетевого доступа до телевидения, необходимо использовать приемники с фильтром, разделяющим сигнал по частотам, формирующим прямые и обратные каналы. На некоторых моделях такая функция отсутствует;
  2. Сетям с возможностью резервирования необходимы наиболее технологичные оптические приемники, как минимум, с парой активных выходов, обратными каналами, удаленным управлением;
  3. Для работы в агрессивных условиях применяются модули в защитных корпусах из алюминия. Металл бережет внутренние электронные компоненты от механических нагрузок, улучшает отвод тепловой энергии, способствует большей стабильности сигнала.

К числу наиболее универсальных относятся оптические приемники гибридного класса. Они укомплектованы усилителями, несколькими радиочастотными выходами, что позволяет подключить к сети множество абонентов при сохранении мощности, чистоты сигнала, обеспечении его устойчивости к помехам.

Оцените статью
О трансформаторе
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector