1、光收發(fā)模塊消光比與靈敏度的關(guān)系提要:光通信系統(tǒng)中，光接收靈敏度是用來衡量在BER超過某個(gè)特定值之前可以接收到 的最小輸入信號(hào)的。信號(hào)噪聲的影響將決定系統(tǒng)的靈敏度。光接收靈敏度與光發(fā)射信號(hào)的消光比大小具有緊密相關(guān)性,試驗(yàn)研究表明,155Mbps光收發(fā)模塊消光比在15 17dB之間時(shí)光 接收靈敏度最佳。關(guān)鍵詞:光通信,消光比，光接收靈敏度Experimental research on the extinction - ratio and sensitivity of optical receiving - transmitting modulesAbstract: In optical comm

2、unication systems, sensitivity is a measure of how weak an input signal can get before the bit-error ratio (BER) exceeds some specified number. Ultimately, the influence of noise on the signal will determine the sensitivity of the system.The optical receiver sensitivity is tight relativity with exti

3、nction - ratio of optical transmitting signal. The experiment shows that the extinction - ratio of 155Mbps single fiber bi-directional optical receiving - transmitting modules is between 15dB and 17dB ,the optical receiver sensitivity keeps best .Key words :optical communication ,extinction ratio ,o

4、ptical receiver sensitivity1.引言光收發(fā)模塊的靈敏度是光接收機(jī)性能的綜合指標(biāo)。其定義是：在保證通信 質(zhì)量(限定誤碼率或信噪比的前提下)，光接收機(jī)所需的最小平均接收光功率 min，通常表示為：Pr = 10lg min/10- 3(dBm) min單位為W。靈敏度表示光接收機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)時(shí)，能接收到微 弱光信號(hào)的能力。對(duì)于靈敏度的測(cè)量，根據(jù)ITU - TG. 957建議2中STM - 16光接口規(guī)定的參數(shù)，應(yīng)用代碼為S - 16. 2、L - 16. 2的最小光發(fā)射機(jī)消光比(EX) 要求為8. 2dB，而最低光接收靈敏度要求分別為-28dBm。評(píng)估發(fā)射信號(hào)的質(zhì)量往往

5、采用工程測(cè)試常用的眼圖模板”來觀察從眼開度、眼皮”厚度、交叉點(diǎn) 位置、眼圖對(duì)稱性、跡線粗細(xì)度、眼圖的上升沿P下降沿等狀態(tài)定性地估計(jì)碼間 干擾、加性噪聲、均衡優(yōu)劣和阻抗匹配等。在本文中，我們特別對(duì)速率為155MHz的光收發(fā)模塊消光比與靈敏度的關(guān)系 做了實(shí)驗(yàn)，如下所述。2.實(shí)驗(yàn)得出的消光比與靈敏度的關(guān)系影響靈敏度的一個(gè)重要因素就是模塊的消光比，消光比與靈敏度的數(shù)學(xué)關(guān) 系表達(dá)式為：i*(2、2*erfcinv(2*BER) + V /Z )*(r +1) * P(dBm) = 10* lOg 10(th m e* 1000)2*p *(r -1)e-(1)上公式(1)中，Vth是限幅放大器的靈敏度，

6、ZTIA是TIA的跨阻。通過測(cè)量三組樣品得到如下表1所示的測(cè)量結(jié)果以及如下表2所示的曲線圖，測(cè)試框圖方法如下圖圖二所示：消光比(dB)靈敏度(dBm)樣品1樣品2樣品38.0-37.30-37.14-36.989.0-37.60-37.30-37.3010.0-37.75-37.57-37.5311.0-38.00-37.80-37.6012.0-38.08-37.96-37.8013.0-38.24-38.05-38.0714.0-38.40-38.29-38.1015.0-38.53-38.37-38.1716.0-38.55-38.38-38.2017.0-38.56-38.39-38.

7、21表1接收靈敏度受消光比EX的限制，在8 - 15dB范圍內(nèi)隨EX增大,靈敏度Pr也 增大，但在15 -17dB范圍內(nèi)隨Ex增大,Pr不再增大，基本穩(wěn)定在一值。4.理論計(jì)算綜合以上原文可知在表達(dá)式中的re的表達(dá)式的單位并非dB，故需要在計(jì)算 時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。假設(shè)暗電流 i=12nA，響應(yīng)度為 0.9A/W，BER=10F2，VTH=5mV , Ztia=130K , ER變化區(qū)間為8dB 17dB，使用matlab進(jìn)行公式(1)得到下圖：60ho?orCNI.!L一-mitnpLn.o 、苗。1 薜秘 8 Yfa來班洲、seK 同HBffl-HK-me(I)宿 ylhzfflWWE 旺坦、mp2mp8 必回一兇秘俗、X02HVUHAmv A、u,2Hm、AVV6.0TRMf 回匡、VUM.U熾墅 tnpCN.I 、苗旗薜秘 8 w來班洲、seK 同HBffl敏靈rr=8:1:20;r=10.人(rr/10);q=erfcinv(2*ber)*2*(2)A0.5;p=(ii*q + (5*10人-3)/(130*10人3)*(r+1)./(rho*2*(