光纤通信第3章：光接收机详解与光电检测器

本资源是2022年顾畹仪编写的《光纤通信》课程的第三章精选PPT，深入讲解了光接收机的相关知识。章节首先介绍了光接收机的基本概念，将其分为模拟光接收机和数字光接收机两大类别。数字光接收机由光电检测器、前置放大器、主放大器、自动增益控制（AGC）、均衡器、判决再生和时钟提取等部分构成，每个部分都有其特定的功能和作用。 在性能指标方面，误码率（BER）、灵敏度和动态范围是核心指标。误码率用来衡量错误信号的比例，接收机灵敏度则定义为在给定BER条件下，接收机能接收的最低平均光功率。动态范围则是接收机可以处理的最大光功率与最小光功率之间的差距，通常以分贝表示。 光电检测器是光接收机的关键组件，它在光纤通信中需满足高响应度、低噪声、快速响应、温度稳定性、尺寸匹配和长寿命等要求。讨论了PN结的光电效应，包括反向偏压后的PN结行为，以及PIN光电二极管的工作原理和特性，如其波长响应特性。PIN光电二极管因其结构特点，适用于特定波长的光检测，能够有效地将光信号转化为电信号，为后续信号处理奠定了基础。 本章详细解析了光接收机的设计原理、组成部分及其工作原理，以及光电检测器的选择和应用，对于理解和设计高性能光纤通信系统具有重要意义。通过学习这些内容，读者可以深入理解光通信系统的信号转换过程，为实际应用提供理论支持。