1、1FTTH 網絡中樓棟光接收機 原理及設計(輸出電平95dBuV)參考資料1、寬帶城域光纖網絡技術，科學出版社，編者:周承剛 朱百生 周鈾 周彤參考資料2、FTTx PON技術與應用，人民郵電出版社編者：張鵬 閻闊2FTTH概念 光纖接入技術實際就是在接入網中全部或部分采用光纖，構成光纖用戶環路，或稱光纖接入網，實現寬帶接入的一種方案。根據ONU（Optical Network Unit）的位置，光纖接入網分為光纖到桌面（FTTD）、光纖到戶光纖到戶（FTTH）、光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到辦公室（FTTO）、光纖到樓層（FTTF）、光纖到小區（FTTZ）等幾種類型。

2、其中FTTH將是未來寬帶接入網發展的最終形式。FTTH是指將光網絡單元（ONU）安裝在住宅用戶或企業用戶處，是FTTx系列中除FTTD外最靠近用戶的光接入網類型3FTTH的兩種組網方式(PON和MC+LAN)，GPON和EPON將成為FTTH的主流技術。PON技術具有以下優勢:ODN（光分配網）由無源光器件組成，OLT和ONU/ONT之間沒有昂貴的有源電子設備，降低了設備受雷電損壞和輻射干擾的可能性;可以靈活地組成樹形、星形、總線形等拓撲結構，典型拓撲結構為樹形，各ONU/ONT可共享OLT和光分路器之間的光纖，節省了光纖鋪設量;業務透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率的信號;網絡易于擴展

3、，運營管理維護簡單。4光接收機的原理與結構光接收機的原理與結構 在光纖通信系統中，光接收機的任務是以最小的附加噪聲及失真，恢復出光纖傳輸后由光載波所攜帶的信息，因此光接收機的輸出特性綜合反映了整個光纖通信系統的性能。 光接收機原理框圖： 5 光輸入 輸出 框圖說明： 一、光電變換部分 光電探測器 它的主要作用是利用光電效應把光信號轉變為電信號。 應用在CATV系統中的光探測器的波長一般要求為11001600nm，大多采用InGaAs化合物， 光電變換阻抗匹配前置放大IC1主放大器IC3均衡濾波數字衰減器ATT前置放大 IC2 主放大器IC46 作為一個性能優良的光探測器，要求其具有：量子效率高

4、、噪聲低、光電轉換線性好、溫度特性穩定、具有足夠的帶寬、可靠性高、體積小等一系列優點。在調制系數、光探測器的平均接收光功率、溫度相同的情況下，暗電流、結電容、量子效率對光探測器的載噪比影響較大。由于 PIN管無增益、靈敏度稍低、要求偏壓小、暗電流小、動態范圍大，適用于模擬電視傳輸，在CATV應用中以PIN光探測器居多。 主要指標： 1、光電轉換效率：衡量光電轉換效率的特性參數有量子效率和響應度 7 量子效率n定義為光電子產生率RE與光子入射率RP之比，即每1秒鐘內，光電二極管的電極所收集到的電子數與入射到光電二極管的光子數之比。 商用的PIN光電二極管的量子效率為70%90%，甚至有接近100

5、%的產品。 響應度表示單位入射光功率所產生的光電流，目前商用的PIN光電二極管的響應度為0.80.9A/W。響應度同樣是波長的函數，隨著波長的增加，響應度會變大；因此，同一只光電二極管在接收不同波長的信號時響應度不一樣，接收1550nm信號時的響應度就比接收1310nm信號的響應度高。82、結電容：可以看作為一個平板電容，其與耗盡層寬度W和結區面積A有關。目前實用化的PIN光電二極管的結電容一般都能做到小于1PF，結電容越小，其截止頻率就越寬，高頻特性就越好。3、擊穿電壓與暗電流 ：無光照時，PIN作為一種PN結器件，在反向偏壓下也有反向電流流過，這一電流稱為PIN光電二極管的暗電流。它主要由

6、PN結內熱效應產生的電子空穴對形成。當偏壓增大時，暗電流增大。當反偏壓增大到一定值時，暗電流激增，發生了反向擊穿（即為非破壞性的雪崩擊穿，如果此時不能盡快散熱，就會變為破壞性的齊納擊穿）。發生反向擊穿的電壓值稱為反向擊穿電壓9 Si-PIN的典型擊穿電壓值為100多伏。PIN工作時的反向偏置電壓一般都遠離擊穿電壓，一般為1030V，實際光接收機中的實用化應用典型值一般為15V。暗電流的大小與光電二極管的結面積成正比，故常用單位面積上的暗電流(暗電流密度)來衡量。一般取偏壓為0.9VB時，對應的電流值為器件的電流值；現在商用的短波長Si材料PIN光電二極管的暗電流一般小于5nA，而長波長的Ge材

7、料PIN光電二極管的暗電流小到0.20.5A。應用上總是希望暗電流越小越好。104、響應速度。作為光檢測器，在光纖通信中要能夠檢測高頻調制的光信號，因此響應速度是光電二極管的一個重要參數，響應速度通常用響應時間來表示，響應時間的長短，反映光電轉換的速度，它對系統的傳輸速率有極大的影響，是反映調制速率的主要指標。11二、 阻抗變換器實現光探測器與RF前置放大電路的阻抗匹配連接。探測器的阻抗很高，須經一寬帶阻抗匹配電路與前置放大器級聯，才能獲得好的噪聲性能，除了實現阻抗匹配，該匹配電路還能降低雜散電容和前置放大器輸入電容的影響。一般都采用鐵氧體磁環制作寬帶變壓器進行精確阻抗匹配，選用 MABAES

8、0034 。三、前置放大IC1、IC2 IC1、IC2：要求NF低，增益 在 15-20dB,非線性指標好12 IC1、IC2 選擇 MAAMSS009633。 三、數字衰減 ATT選擇 MAAD-008866。 光檢波管光信號變化導致取樣電路的電壓變 化， 該變化信號送給帶有模數變換功能的 MCU， MCU 控制 MAAD-008866 衰減量。 四、主放大IC3、IC4選擇 CGA7718Z 五、鏈路總增益估算： （1）輸入端信號：光輸入 -7 - +2dBm PIN 管輸出：44dBuV-62dBuV （2）鏈路總差損： 17-35dB（通過ATT控制） （3）總增益：68dB （4） 輸出電平 ： 100dBuV13光接收機主要技術指標1、頻率：401000MHz2、Pin光輸入功率：5mW3、平坦度：1dB4、S11、S22：16dB5、NF：2.5dB6、CTB：-79dB7、CSO：-70dB8、工作電壓：5V；工作電流：215mA9、工作溫度：-40- +85C14參考網址信息： http:/www.