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        光接收機的主要作用是將經(jīng)過光纖傳輸?shù)奈⑷豕庑盘栟D(zhuǎn)換成電信號，并放大、再生成原發(fā)射的信號。

1.光接收機的組成

       對于強度調(diào)制的數(shù)字光信號，在接收端釆用直接檢測（DD）方式時，光接收機的主要組成如圖29所示。它由光電變換、前置放大、均衡濾波、判決、譯碼、自動增益控制（AGO,時鐘恢復(fù)及輸出接口等幾部分構(gòu)成。

圖29    直接檢測數(shù)字光接收機框圖

       光電變換的功能是把光信號變換為電流信號，它主要釆用PIN光電二極管或雪崩光電二極管（APD）。

       前置放大部分是低噪聲、寬頻帶放大器，它的噪聲性能直接影響到接收機靈敏度的高低。

       主放大器是一個增益可調(diào)的放大器，它把來自前置放大器的輸出信號放大到判決電路所需的信號電平。其增益應(yīng)受AGC信號控制，使入射功率在一定范圍變化時，輸出信號幅度保持恒定。

       均衡濾波部分的作用是將輸出波形均衡成具有升余弦頻譜，以消除碼間干擾。

       判決器和時鐘恢復(fù)電路對信號進(jìn)行再生。在發(fā)送端進(jìn)行了線路編碼，在接收端則需有相應(yīng)的譯碼電路。

輸出接口主要解決光接收端機和電接收端機之間阻抗和電壓的匹配問題，保證光接收端機輸出信號順利地送入電接收端機。

（1）放大電路

      光接收機的放大電路包括前置放大器和主放大器。

①前置放大器

       光接收機的噪聲主要取決于前端的噪聲性能。因此，對于前置放大器就要求有較低的噪聲和較寬的帶寬，才能獲得較高的信噪比。前置放大器一般可分為三種：低阻抗前置放大器、高阻抗前置放大器和跨阻抗前置放大器。

       低阻抗前置放大器是指放大器的輸入阻抗相對較低。其特點是電路簡單，接收機不需要或只需很少的均衡就能獲得很寬的帶寬，前置級的動態(tài)范圍也較大。但由于放大器的輸入阻抗較低，造成電路的噪聲較大。

高阻抗前置放大器是指放大器的輸入阻抗很高。其特點是電路的噪聲很小。但是，放大器的帶寬較窄，在高速系統(tǒng)應(yīng)用時對均衡電路提出了很高的要求，限制了放大器在高速系統(tǒng)的應(yīng)用。

       為了克服高阻抗和低阻抗前置放大器的缺點.使前置放大器既有較低的噪聲、又有較寬的帶寬，在光接收機中廣泛采用跨阻抗前置放大器。它是在高阻抗前置放大器中引入負(fù)反饋后構(gòu)成的，如圖30所示。由于負(fù)反饋的作用，放大器不僅具有頻帶寬、噪聲低的優(yōu)點,而且它的動態(tài)范圍也比高阻抗前置放大器有很大改善。

圖30    跨阻抗前置放大器

       在光纖通信系統(tǒng)中，各部分電路的集成化、模塊化是發(fā)展的趨勢。對于接收機的前端,采用光電混合技術(shù)將光檢測器和以場效應(yīng)管(FET)構(gòu)成的前置放大器混合集成在一起，做成P1N-FET或APD-FET光接收組件，提高了響應(yīng)速度和靈敏度，在系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

②主放大器和自動增益控制(AGC)電路

       光接收機中前置放大器的輸出信號較弱，不能滿足幅度判決的要求，因此還必須加以放大。主放大器一般是多級放大器，可以提供足夠的增益，使輸出信號滿足判決的要求。主放大器的另一功能是增益受控可調(diào)，即能實現(xiàn)自動增益控制(AGC),使接收機具有一定的動態(tài)范圍。

       當(dāng)輸入光接收機的光功率起伏時，光檢測器的輸出信號也出現(xiàn)起伏，通過AGC對主放大器的增益進(jìn)行調(diào)整.從而使主放大器的輸出信號幅度在一定范圍內(nèi)不受輸入信號的影響。

(2)均衡和再生電路

       均衡電路的作用是對經(jīng)過光纖線路傳輸、已發(fā)生畸變和有嚴(yán)重碼間干擾的信號進(jìn)行均衡，使其變?yōu)榇a間干擾盡可能小的信號，以利于判決再生電路的工作。

       對于一個實際的傳輸系統(tǒng)，其頻帶總是受限的。對于頻帶受限系統(tǒng)，其時域響應(yīng)是無限的，它的輸出波形有很長的拖尾，使前后碼元在波形上相互重疊而產(chǎn)生碼間干擾，直接影響接收機的靈敏度。均衡濾波電路就是 設(shè)法消除拖尾的影響，做到判決時刻無碼間干擾。