Приемные оптические модули (ПрОМ)

ПрОМ содержит фотодиод, каскады электрических усилителей, устройства коррекции и обработки цифрового сигнала.

Принцип построения ПрОМ зависит от применяемого метода детектирования.

Различают прямое фотодетектирование и детектирование с преобразованием. Выбор метода детектирования определяется принципом модуляции оптического сигнала.

При прямом детектировании оптический сигнал подается непосредственно на фотодиод, в котором электрический сигнал формируется в виде изменяющегося фототока. Так как фотодиоды чувствительны к потоку фотонов и не воспринимают фазу воздействующего оптического излучения, то метод применяется при модуляции интенсивности.

Рисунок 4.6 - Обобщенная схема ПрОМ с прямым фотодетектированием

Назначение блоков:

ОУ – увеличивает мощность оптического сигнала.

ФД – преобразует оптический сигнал в электрический.

ПУс – малошумящий предварительный электрический усилитель, обеспечивающий максимальное отношение сигнал – шум.

ГУс – главный усилитель, обеспечивает усиление сигнала до уровня необходимого для нормального функционирования последующих устройств. В качестве усилительных устройств применяются интегрирующие (ИУ) и трансимпедансные электрические усилители (ТИУ). Работой усилителя управляет АРУ.

АРУ - обеспечивает регулировку динамического диапазона путем изменения коэффициента усиления ГУс или коэффициента лавинного умножения ЛФД.

К – корректор обеспечивает коррекцию АЧХ линейного тракта, а также устраняет искажения, вносимые входной цепью ПрОМ.

РУ – решающее устройство путем сравнения входного сигнала с пороговым напряжением формирует сигнал логической единицы или нуля.

ВТЧ – выделитель тактовой частоты формирует тактовую стробирующую последовательность для регенерации сигнала и работы демультиплексирующих устройств.

В методе детектирования с преобразованием для определения фазы в принимаемый сигнал замешивают когерентное и стабильное излучение от эталонного источника, которым является опорный оптический генератор (ООГ). В результате смешения когерентных оптических сигналов возникают биения, которые регистрируются фотодиодом и содержат информацию об интенсивности и фазе принимаемого сигнала. Этот метод приема также называют когерентным, так как он применяется при построении когерентных ВОСП. Данные ВОСП разрабатываются как системы сверхдальней связи.

Если l_с=l_оог – это гомодинный прием, а l_с¹l_оог - гетеродинный прием.

Рисунок 4.7 - Обобщенная структурная схема ПрОМ при детектировании с преобразованием

Принимаемый оптический сигнал и сигнал от ООГ взаимодействуют в оптическом смесителе (ОС). Необходимым условием когерентного приема является синхронизация принимаемого сигнала и излучения гетеродина. То есть поляризация этих сигналов должна быть одинакова, а фазы согласованы. Поэтому повышаются требования к компонентам. Лазеры должны быть узкополосными, иметь минимальные флуктуации фазы и интенсивности излучения. Лазер-гетеродин должен быть синхронизован по фазе и частоте с принимаемым оптическим сигналом. Подстройка длинны волны l_оог производится автоподстройкой частоты (АПЧ). При гомодинном приеме дополнительно требуется фазовая автоподстройка частоты (ФАПЧ). Для контроля поляризации сигнала, если не применяется волокно с сохранением поляризации (PANDA) на приеме устанавливается поляризационный контроллер (ПК).

В результате взаимодействия двух оптический сигналов на выходе ФД выделяется сигнал промежуточной частоты (ПЧ), из которого с помощью демодулятора (ДМ) выделяется электрический информационный сигнал.

Поиск по сайту: