PDF《兰州大学研究生学位论文》

兰州大学研究生学位论文 接入E D F A后,光电 检测器收到的E D F A输出信号为 P, ・ G P十PASS(5.

6)光电检测器产生的电流可写为 I ( t ) 一IP+i,(t) (

5 .

7 ) 式((5.乃中I P 为光信号 产 生的电 流 可写为 I P ・ R P . 侈.8)ia(t)为电 流 波动, 它应包括 散弹噪声、 热噪 声和A S E 噪 声的 影响. 则电 流波 动的 均方值[

2 5 ,

2 6

1 可写为, < 叮(t)> ・ < 班篇一,(t)》 + <

1 .

1 h . , . ( t ) > + < i , - A S E ( t ) > + '

1 2 S A S E - A S E ( t ) > (

5 .

9 ) 其中第一项为信号的散弹噪声,可写为 < i a

2 7 a

1 - a ( t ) > ・

2 g R G P , B h (

5 .

1 0 ) 第二项为A S E的散弹噪声, 可写为 < 嗽一 '( t ) > ・

2 g R S A m A v , B b , . (

5 .

1 1 ) 第三项为信号与A S E的拍频噪声,可写为 < [ , - A S E ( t ) > -4 ( R G P ;

. ) ( R S A m B b , . ) (

5 .

1 2 ) 第四项为A S E和A S E的拍频噪声,可写为 《 i

2 一'( t )> -矿52AS-ASE(t) ;

R

2 S A S E _ A , (

2 A v , , 一Bb.)Bb. (

5 .

1 3 ) 式中玩. 为由 偏置电路, 放大器和均衡滤波器决定的噪声带宽. 通常在E D F A和光电 检测器之间 接入一光滤波器以 降低A S E噪声功率, 则v-Pt取决 于光滤波器F W H M带宽Bo,对洛伦兹响应的 滤波器两者关系为 A v , , 一((S)Bo呀(5.14)要求不严格时可认为 A v } , - B , 价.

1 5 )

6 光接收机灵敏度的计算 半导 体激光器(LD)用直接调制方式时产生频率PM啾(}).本 文 推导了 在光信号 为带有不同 程度惆啾分量的高斯光脉冲时,以EDFA作为前置放大器的数字光接收机灵敏度的 计算公式, 它为 分析 频率凋 啾(c)对光接收 机灵敏 度的影响 提供了 理论依据・ 一一一一一一一一一一一崖巡上塾丝 论文光接收机的灵敏度是描述其准确检测光信号能力的一种性能指标.如果某一光接收 机能在较低的入射功率下达到同样的性能,就称它比较灵敏.数字光接收机的性能标准 由误码率 ( B E R ) 来决 定, 它定义为 光 接收 机 判决 器 错误 确定 一 个比 特的 概率. 这样, 光接收机的 灵 敏度 就定 义为在保 证一 定误码率 ( B E R ) 条 件下, 光 接收 机 所需 接 收到 的 最小 光功率. 对 数字 光 接收 机 通常 要求B E R =

1 叭对 要求 较 高的 光通信系 统B E R 二10-12.光接收机前端的前置放大电 路的噪声将影响其灵敏度和带宽.前置放大电路的设计 目 标是:在提高光接收机灵敏度的同时保持其合适的带宽.为达到此目 标,在计算光接 收机灵敏度时本文采用了高阻型前置放大电 路,并使用偏置电阻大、输入电容低且工作 于高频段的G a A s M E S F E T晶体管构成其电 路.

6 .

1 噪声、误码率和灵敏度的关系 误 码率由 判决 器 判定, 由于噪声的 存在, 进 入判 决 器的电 压(电流)实际为一随机信号, 是噪声电压 ( 电流) 和信号电压 ( 电流)的叠加,这种叠加会造成误码. 在取样判决时, 这个随机信号可能取不同的值,取各个值的概率由它的概率密度决定,其概率密度近似 为高斯分布, 则"0"码的概率密度为[

2 7 ] 几( I )

1 一}aar( , 一,.)2nr-xpl一一二一花,-Lao (

6 .

1 ) "

1 "码的概率密度为 司时3) 俩码(6 A ( I )

1 ( I 一乙)2,expl' . . 2-

1 L 口I i o 和I , 分别 是"

0 " 码和"1"码时的 平均光电 流,. ,

2 和. 、 分别 是"

1 " 码和"0"的方差,即噪声.若判决电 流为I n , 则"0"码误判为 "