光接收器噪声源

光接收器噪声源
 光接收器噪声源

 在光接收器中，可能存在多种噪声源，如图12.7所示。

 

      光信号入射到光检测器上时的随机起伏及光电子产生和收集过程的统计特性，使得信号光电流中不仅有信号成份，还有噪声成份，这种噪声称 为量子噪声（或散弹噪声）,它与信号电平成正比，与接收器滤波器带宽成正比。倍增噪声则是由于APD的倍增过程的统计特征而产生的附 加散弹噪声，它随倍增增益的增加而增加。暗电流噪声指没有光入射时由pn结内热效应产生的电子一空穴对形成的电流，影响暗电流大小的 因素有器件材料、偏置电压及工作温度。在APD器件中，暗电流能被倍增，影响更大。漏电流噪声是由于器件表面的物理特性不完善（缺陷及 污染）所致，它与表面积大小及偏置电压有关，但不会被倍增。背景噪声指光信号中的背景热噪声。

      关于接收器噪声的定量分析相当复杂，可参考相关文献进行学习。图12.8示出在给定信噪比（SNR）时的某模拟基带接收器接收光功率的 变化，亦示出了APD的最佳倍增增益Mopt大小，可见随SNR增大，Mopt减小。当SNR>4odB时，采用APD已没有意义。

 

       上述为模拟接收器的情形，对于理解数字接收器也有指导意义。对于场效应管放大器和双极晶体管放大器，输出噪声功率有效值分别为

 

 

       对于图12.6所示的互阻抗放大器，经过式（12.6）和（12.7）分析发现，反馈电阻Rf所产生的热噪声在低频有些影响，在高速 率工作条件可忽略不计。因此在高速应用中常用互阻放大器作为前放，它增加了带宽，因而减少了对数字光接收均衡器的要求。