Трансимпедансный усилитель

Минимальные сведения об устройстве приемников необходимы как разработчику оптической системы передачи, так и обслуживающему техническому персоналу для того, чтобы контролировать работоспособность системы и правильность детектирования. На рис. 11.7 показана структурная схема оптического приемника. Обычно оптический приемник представляет собой чувствительный широкополосный фотодетектор с входным спектральным диапазоном, соответствующим рабочей длине волны (например, 1200 – 1600 нм для волны 1550 нм), который совмещен в одном корпусе с мощным двухступенчатым радиочастотным усилителем, имеющим высокую линейность. Для уверенного детектирования уровень оптического сигнала на входе приемника должен по крайней мере в два раза превышать уровень собственного шума приемника. Для обеспечения требуемого отношения сигнал/шум или, в случае цифровой передачи, требуемого значения BER желателен более сильный входной оптический сигнал. Это требование аналогично приемлемому соотношению уровня входного сигнала и коэффициента шума прибора в обычной высокочастотной аналоговой системе передачи.
Для снижения шума в некоторые схемы оптических приемников включается трансимпедансный усилитель (усилитель напряжения, управляемый током на полевом транзисторе). Такие приемники, в которых используются детекторы на PIN -диодах, иногда называют устройствами PIN-FET (PIN -диод с полевым транзистором). Полевой транзистор в данном случае используется для усиления выходного сигнала детектора. Поскольку активные области поверхности детектора относительно велики, эффективное введение светового сигнала с выхода волокна в детектор не представляет трудной задачи. Иногда для минимизации потерь при вводе света в детектор применяются волокна с размером сердцевины, большим, чем у используемых в звене передачи, в виде коротких отрезков гибкого волокна. Обычно приемники на основе PIN-диодов устроены более просто, чем APD. Последние, особенно в сочетании с устройством термоэлектрического контроля (ТЕС), являются более сложными приборами.