光接收端灵敏度及饱和测试

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光接收灵敏度的测试方法

光接收灵敏度的测试方法
1. 直接测量法，就好像给光接收灵敏度来个“面对面”的检测！比如，把光信号直接输入到接收设备中，然后看看它能接收得多灵敏呀！
2. 比较测量法，这就像比赛一样！找个已知灵敏度的参考设备，和要测试的一起比一比，不就知道谁更厉害啦！比如说，让它们同时接收相同的光信号，谁的表现更好，一目了然呀！
3. 替代测量法，哎呦，就好比找个替身来感受一下！用一个已知特性的替代物去模拟光信号，看接收设备怎么反应，是不是很有趣呢？
4. 积分测量法，这不就是把所有的光信号都“攒”起来嘛！通过长时间积分光信号来确定灵敏度，就好像一点点积累能量一样呢。

比如在一个时间段里持续测量，最终得出结果哦！
5. 动态测量法，哇塞，就像追逐光的脚步一样动态变化！实时观察光接收灵敏度在不同条件下的变化，这多刺激呀！就像看一场精彩的演出一样。

6. 光谱测量法，嘿，这可是对光的“全身检查”呀！分析不同波长的光下的接收灵敏度，就像是对光进行细致的“解剖”呢。

例如研究在各种颜色的光照射下，接收设备会有什么样不同的表现呀！
我觉得呀，这些测试方法都各有各的奇妙之处，利用它们可以很好地了解光接收灵敏度呢！。

光收发一体模块SFP测试方法详解

深圳飞通光电股份有限公司SHENZHEN PHOTON TECHNOLOGY CO.，LTD测试规范Test Specification(光电性能方面)项目名称/产品型号SFP光收发一体模块SUBJCT（MODEL）：项目阶段SUBJCT PHASE拟制/日期：PREPARED BY/DATE：审核/日期：CHECKED BY：批准/日期：APPROVED BY/DATE：一、目的：根据要求对于SFP模块在各种条件下进行性能指标测试、功能测试及可靠性测试，对产品的设计质量及可生产性进行综合评价。

二、引用行业标准或协议：●ITU-T G.957 (1999/06)●ITU-T G.695 (2004/02)●IEEE802.3 (1998)●SFP MSA (2000/09)●SFF-8472 (V9.3)三、仪表名称：（厂家）●光可变衰减器：GSK-02(光讯)●数字示波器：86130A (Agilent)●光示波器：86130A (Agilent)●直流稳压电源：MPS-3003●光功率计：M712●误码仪：86130A (Agilent)●误码仪(抖动测试)：ANT-20SE(WWG)●光谱仪：Q8381(HP)●光回损仪：RM3750(JDSU)四、测试框图1. 接收灵敏度、饱和光功率图1 接收误码测试框图2. 传输代价图2 传输代价测试框图3. 回波损耗：4. 发射光波长、谱宽：图4 发射光谱测试框图5. 发射光功率：图5 发射光功率测试框图6. 发射光眼图及消光比：图6 发射眼图测试框图7. 抖动测试图7抖动测试框图8. TxDisable 时序图7 发射时序测试框图9.图10 接收时序测试框图五、定义及测试步骤(一)光电电光参数1. 接收灵敏度：Pr定义：在一定的误码率条件下，接收组件能接收的最小输入平均光功率。

测试步骤：(1) 检查测试系统后，打开测试台电源，系统连接参见图1。

(2) 按屏幕右边的“PG Setup”按键，点屏幕左侧的“Bit Rate Setup”软按钮。

光模块灵敏度测试方法

光模块灵敏度测试方法
光模块的灵敏度测试方法主要包括以下步骤：
1. 发光和收光测试：输出光功率和接收灵敏度是光模块的重要参数，过高或过低的输出光功率都不理想。

而接收灵敏度则决定了光模块的收光灵敏程度，一般来说，光模块的速率越高，接收灵敏度越差。

2. 眼图、消光比测试：眼图的形状类似于眼睛，是示波器对数字信号多次采集并叠加显示的结果。

通过观察眼图，可以直观地了解被测信号是否丢包，信号传输是否良好。

消光比是衡量光模块质量的参数之一，消光比越大，光信号可被接收辨别能力就越强，接收灵敏度就会越高。

3. 误码率及接收灵敏度测试：误码率是衡量光模块正确传输码元能力的参数之一。

误码率测试需要使用标准接收管测试单元接收被测试光模块输出的带有伪随机信号的光信号，同时使用该标准接收管测试单元解调后进行对比完成误码率测试。

4. 高低温老化测试：根据光模块的应用环境不同，其工作温度也不同。

因此，在出厂前，光模块需要在老化箱中进行高低温老化测试，以验证其在极限环境下性能指标是否还能达标。

5. 兼容性连通测试：将光模块插入到对应品牌的交换机上进行检测，进行连通测试。

如果连通则表示光模块可以兼容，可以进行通信。

以上信息仅供参考，具体测试方法需要根据光模块的规格和测试要求进行选择和调整。

如有疑问，建议咨询专业技术人员获取帮助。

光接收机特性指标——灵敏度(精)

灵敏度的定义，灵敏度是衡量光接收性能的综合指标。灵敏度是在保证通信质量，即在满足给定误码率或信噪比的条件下，光接收机所需的最小平均接收光功率。灵敏度表示光接收机调整到最佳状态时，能够接收微弱光信号的能力。提高接收机的灵敏度意味着能够接收更微弱的光信号。
2.理想光接收机灵敏度
理想的光接收机是指假设光检测器的暗电流为零，放大器完全没有噪声，系统可以检测出单个光子形成的电子—空穴对所产生的光电流的接收机。灵敏度极限由量子噪声决定，因此叫量子极限。通过表格我们得到光接收机的灵敏度与波长和传输速率也有关系这一结论。
3.灵敏度影响因素
在限定误码率的条件下，决定灵敏度的主要因素有传输速率、光检测器、前置放大器的特性，特别是噪声特性。简单介绍接收机噪声的来源，并分析在不同的应用场合对接收机灵敏度的要求和接收机设计考虑的原则。
小结：
课堂总结
教学章节
光接收机特性指标——灵敏度
教学环境
多媒体机房
教学
内容
1.灵敏度定义
2.理想光接收机灵敏度
3.灵敏度影响因素
教学
目标
1．掌握光接收机灵敏度定义
2．了解理想光接收机灵敏度
3．了解灵敏度影响因素和接收机灵敏度设计要求
Байду номын сангаас重点
难点
1、光接收机灵敏度定义
教学
方法
讲授、讨论、总结
教学
过程
讲授：
1.灵敏度定义

光接收机灵敏度问题的研究和提高方案

• 机内部产生的噪声$光发射机的噪声以及光信号在光纤内传输过程中引入的噪声等(误码率是数字光
• 纤传输系统性能的表征$而产生误码的原因是由于数字光接收机接收的信号受到码间干扰和噪声的影
• 响$产生了很大的畸变(因此$消除码间干扰和减小随机噪声的影响$可以提高数字光接收机系统的性
• 能指标(目前虽然有消除码间干扰及减小噪声影响的各种最佳准则和设计方法$但在实际使用中的效
• 由于灵敏度表示光接收机调整到最佳状态时能够接收微弱光信号的能力，因此提高灵敏度意味着能够接收更微弱的光信号。测试时应注意以下几点。
第二十一页，共35页。
• (1)在测量光接收机灵敏度时，首先要确定系统所要求的误码率指标。对不同长度和不同应用的数字光纤通信系统，其误码率指标是不一样的。例如，在短距离数字光纤通信系统中，要求误码率一般为10的负9次方，而在420km数字段中，要求每个中继器的误码率为10的负 11次方。对同一个光接收机来说，当要求的误码率指标不同时，其接收机的灵敏度也就不同。当误码率的要求给定之后，接收机的灵敏度越低，则要求接收的光功率就越大。因此必须明确灵敏度对某一接收机来说并不是一个固定不变的值，它与误码率的要求有关。测试时，首先要确定系统设计要求的误码率。然后测得该误码率条件下的光接收机灵敏度的数值。
码出现的概率。利用上述的方法，依据 v1 ， v0 与入射光功率的关系，可以从所需要达到的误码率求灵敏度，也可以从输入光功率的大小求得误码率。
第二十页，共35页。
• 灵敏度反映了接收机接收微弱信号的能力，是衡量接收机性能的重要综合指标之一。灵敏度一般表示在接收机调整到最佳状态时所能接收到的最小信号幅度。对于光接收机来说，灵敏度通常用Pr表示，单位为dBm。它表示在保征通信质量(限定误码率或是信噪比)的条件下，光接收机所需要的最小平均接收光功率<P>mim，用数学表达式可表示为（4-10）

光接收机的指标——灵敏度和动态范围

光接收机的指标——灵敏度和动态范围光接收机的灵敏度和光接收机的动态范围是光接收机的两个重要指标．1．光接收机灵敏度光接收机灵敏度这个指标，是描述接收机被调整到最佳状态时，在满足给定的误码率指标条件下，接收机接收微弱信号的能力．上述这种能力的描述，可以用以下三种物理量来体现．(1)最低接收平均光功率．(2)每个光脉冲中最低接收光子能量．．(3)每个光脉冲中最低接收平均光子数．本书将采用工程常用的物理量：最低平均光功率．这就是说，光接收机的灵敏度，是在满足给定的误码率指标条件下，最低接收平均光功率Pmin．工程上光接收机灵敏度中的光功率常用相对值来描述，即用dBm来表示式中，Pmin——在满足给定的误码率指标条件下以瓦表示的最低接收光功率；——指lmW光功率．从物理概念上来看，上述这种灵敏度定义也是容易理解的：如果一部光接收机在满足给定的误码率指标下所要求的最低平均光功率低，说明这部接收机在微弱的输入光条件下就能正常工作，显然，这部接收机的性能是好的，是灵敏的．同样，从物理概念上也容易理解，限制接收机的灵敏度的主要因素是噪声，由于接收机存在噪声（这将在后面讨论），因而，为了保证正常接收，就需要有足够大的输入功率．2．接收机的动态范围光接收机的动态范围D，是在保证系统的误码率指标要求下，接收机的最低输入光功率（用dBm来描述）和最大允许输入光功率（用dBm来描述）之差(dB)，即式中，就是上面所讲的接收机灵敏度．之所以要求光接收机有一个动态范围，是因为当环境温度变化时，光纤的损耗将产生变化；随着时间的增长，光源输出光功率亦将变化；也可能因一个按标准化设计的光接收机工作在不同的系统中'从而引起接收光功率不同，因此要求接收机有一个动态范围．低于这个动态范围的下限（即灵敏度），如前所述将产生过大的误码；高于这个动态范围的上限在判决时亦将造成过大的误码．显然，一台质量好的接收机应有较宽的动态范围．3.6.3 光接收机的噪声1.研究光接收机噪声的目的在一个完整的光纤通信系统中，光接收机是它的重要组成部分．可以想像，在满足误码率（或信噪比）指标要求下，如果需要输入接收机的光功率低，则表明这个光接收机的灵敏度高，性能好．那么为什么光接收机的输入功率不能无限制地降低呢？显然，是受到了系统中噪声的限制．为了研究光接收机的性能，就需研究光纤通信系统的噪声，首先是从接收机这端引入的噪声．2．光接收机噪声的主要来源(1)光电检测器引入的噪声光电检测器在工作时，一方面将接收到的光信息量转变为电的信息量；另一方面，在上述这种转变过程中，又将一系列与信息无关的随机变化的量带人信息量中，这种随机变化量主要有以下三种。

光接收机灵敏度测试

分析比较2：若采用上下行分开的测试方法，光链路状况分析：
• 同样的假设； • 上行的衰减25dbm，下行衰减30dbm，OLT侧收到ONT的光功率为-24dbm 。ONT侧收到OLT的光功率为-27dbm，可见可以排除由于上行不能 ranging而错误的认为丢包是由于下行光功率太弱而导致的。
可调光衰的使用
PC
上下行不分开的测试方法
ONT接收机灵敏度测试(错误方法)
SPLITER1
US 1310nm OLT Attenuator DS 1490nm
ONT
：
4
POWER METER SMB
PC
分析比较1：若采用上下行不分开的测试方法，光链路状况分析 • • • • • OLT光接收灵敏度:-28dbm ONT光接收灵敏度：-28dbm OLT强发光光功率：3dbm ONT强发光光功率：1dbm 衰减30dbm，忽略衰减器对不同波长的衰减差异，则此时ONT侧的光功率为-27dbm，OLT侧的光功率为-29dbm，此时是由于OLT收到ONT的光功率小于接收灵敏度导致ONT不能正常ranging，而并非由于ONT接收 OLT光功率过小不能正常ranging。
• • • • •
可调光衰的简介特点性能 OAT-V型光可变衰减器是高精度光学器件，可以准确的进行光功率的衰减，适用于光纤各领域的测试系统和系统试验。下图是其面板图：
特点
– 插入损耗小； – 衰减范围大； – 衰减量稳定、可靠、精度高；
性能指标
工作波长（nm）衰减范围（db）
插入损耗（db）回波损耗（db）精度（db）
1310nm 0~65
<=2 >=45(SM) 0.5(步进0dB时，连续可变刻度盘5，10，15时) 2.0(步进10、20dB时，连续可变刻度盘0dB时) 3.0 (步进30、40dB时，连续可变刻度盘0dB时) 4.0(步进50dB时，连续可变刻度盘0dB时)

光接收灵敏度异常的检测步骤和标准

光接收灵敏度异常的检测步骤和标准
在光纤通信建设中，所采用的光踹机在结构上基本上有两种不同的形式，一种是NOKIA（桂林产）等光设备，它们的光接口均在机盘正面，另一种是AT&T（上梅产）等光设备。

它们的光接口均在机盘背后和机架内部。

因此，如果光接收灵敏度不正常的话，根据结构可按如下步骤查找：
1.ODF架两侧光纤端面检查主要是光可变衰耗输出端至机盘接收侧，应确保端面清洁。

2，光连接纤半径和掘耗检查要检测光连接纤是否受到挤压或弯曲半径太小而引起的较大损耗。

3，法兰盘与光功率计端检查重点是法兰盘与光功率计探测端是否良好和干净。

4，机盎端面与连接坪耦各由于光口有的在正面则易于清洁处理，而有的光口在背面，不能直接检查，需要关掉电源，拔出机盘，有的设备甚至要拆下子柜才能进行处理，因此，不管在光纤的布放还是机盘的插拔中，都要小心谨慎轻拿轻放，井要特别注意保持设备元件端面等洁净如初。

光接收端灵敏度及饱和测试

-39.2734403 -39.7988864 0.525446134
-39.1952904 -39.8189597 0.623669308
应用线形方程推导误码率概念问题点
1.1000颗材料够不够论证经验值 2.加严后经验值怎么去算 3.取三点区间范围。
目前百兆、千兆三点误码范围分别如下：
百兆第一点第二点第三点 0.7e-5~0.7e-6 0.5e-6~0.8e-7 10^-8（推算后直接读误码）千兆 0.5e-4~0.1e-5 0.8e-6~0.5e-7 10^-9（推算后直接读误码）
三点可以重新定义，第三点也可以改为向前两点一样判断一个区间。
应用线形方程推导误码率概念问题点
1.1000颗材料够不够论证经验值 2.加严后经验值怎么去算 3.取三点区间范围。建议： 1.论证材料按照1000颗去做（1000个良品） 2.加严经验值取推导灵敏度值-第三点灵敏度值的最大值 3.建议百兆、千兆三点误码范围分别如下：百兆第一点第二点 0.5e-5~0.5e-6 0.5e-6~0.5e-7 千兆 0.5e-4~0.5e-5 0.5e-6~0.5e-7
公司目前测试方法
1.跑秒测试
调节接收端光功率，在出现误码后增大光功率直到没有误码的某一点连续等待一定时间无误码及为测试灵敏度值。
2.步进方法测试
连续按照等待1秒无误码调节接收端光功率直到接收端出现误码，减去相隔数量级经验值及为测试灵敏度值
3.应用线形方程测试
取固定三点的误码率(BER),利用log(-log(BER))与对应光功率成线形关系原理,按照第一点和第二点,第一点与第三点做两条直线,推算相对应误码率点对应的光功率.
接收机过载测试
YD/T 1111.1-2001 缓慢增加光可变衰减器的衰减量，减少被测模块的输入光功率，并使误码率优于1 × 10−10稳定4分钟生产测试：被测模块接收端输入饱和规格光功率，等待5秒没有出现误码判断为饱和合格。

光收发模块灵敏度测试方法探讨

0 引言
光收发模块最重要的性能指标之一是接收灵敏度 ,它定义为达到一定误码率的条件下光接收端所需接收的最小平均光功率。灵敏度测试的一般方法是在光接收端之前加入可变光衰减器 ,调整光衰减器的衰减量并观察误码率 ,当误码率刚好达到指定值时的接收平均光功率即可认为是该模块的接收灵敏度。但是低误码率情况下的误码测试时间比较长 ,如需要测试 1 ×10 - 10 的误码率[1] ,测试速率为 155 Mb/ s 的情况下 , 测试时间至少需要 64 s ; 1. 25 Gb/ s测试速率下 ,要达到 1 ×10 - 12 的误码率[2] ,测试时间至少需要 800 s 。如此长的测试时间在大规模生产中显然无法接受。故针对这种情况 ,提出了利用在高误码率下的测试值通过最小二乘法拟合出接收光功率2误码率曲线 ,并据此外推出低误码率下对应的平均光功率的方法。
图 2 测试程序执行流程图
要外推出灵敏度 , 首先要找到多个误码率较高 ( 如
B ER > 1 ×10 - 8 ) 时的光功率值。设定这几个值的方法是先
用二分法查找再按一定步长设置。二分法是一种每次把
搜索区间收缩一半的快速搜索算法[6] 。大量测试结果显
示 ,光接收端误码率从 1 ×10 - 2 下降到 1 ×10 - 7 时光功率变
pc中测试软件在测试中自动调节可调光衰减器的衰减量2测试流程和算法pc72查找误码率介于1110之间的接收光功率再在此基础上通过调节光衰减器设置多个接收光功率值并且这几个功率值对应的误码率应介于拟合曲线所需误码85率值范围内如介于110和110之间然后通过最小二乘法拟合直线外推出灵敏度
研究与设计
电子测量技术 EL ECTRON IC M EASU R EM EN T TEC HNOL O GY

光纤通信接收机灵敏度-文档资料

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“0”码和“1”码的概率密度函数为：
f0(x) f1( x)
1
2 0
e
(
v
2
bmin
2 0
)2
1
2 1
( v bmax ) 2
e
2
2 1
E01
D
1
( v bm in )2
e 2 02 dv
2 0
令 x v bm in , dx dv
0
0
34
E01 Dbmin 0
ddid2fe0Idg2e0IdG2F(G)
24
3、高斯近似公式的推导
1）假设判决时有最坏的码元组合
bk = bmax bk = b0
k 0
k=0
V 2 n d ( t) e 0 g 2 [ ( e h 0) k b k h p ( tl k T ) I d ] h T 2 ( t tl) d tl
h
0 ]dtl }
e N N!
eN
e0 g
N 0
N!
N
hT (t
L
tl
}[
p(tl
h
)
0 ]dtl
Q e N 1 e N 1 e e 1
(N 1)!
( N 1)!
Vout l
(t)
e0
g
L
[
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h
)
0
]hT
(t
tl
)dtl
g [ e0 L h
p(tl )
第3.3讲光接收机的灵敏度计算
一、灵敏度计算的一般方法二、光电检测随机过程的统计特性三、接收机灵敏度的精确计算四、接收机灵敏度的高斯近似计算

如何利用光衰减器测试光纤收发器的灵敏度

如何利用光衰减器测试光纤收发器的灵敏度了解如何测试光纤接收器的灵敏度是一项重要技能。

当光输入功率在一定范围内时，光纤接收器的性能最佳。

但是如何来判断光纤收发器是否会在最低光输入功率时，提供最佳性能呢？常用的一种方法是使用，例如隔板衰减器。

通常只需要两个值即可完成测试。

该过程包括如下所示的三个步骤。

1.使用功率计测量光纤发射器的光输出功率。

请记住，工业标准定义了特定网络标准的发射器和接收器的光输入功率。

如果您正在测试100BASE-FX收发器，则应使用100BASE-FX发射器，且发射器的光输出功率应在制造商的数据表所规定的范围内。

2.将发射器连接到接收器，并在发射器可提供的最大光输出功率下验证其是否正常工作。

您需要以接收器可以接受的最小光输入功率测试接收器，同时接收器仍然提供最佳性能。

为此，您需要从制造商的数据表中获取最低的光输入功率值。

3.计算测试所需的衰减水平。

例如：发射器的光输出功率为-17 dBm，接收器的最小光功率电平为-33 dBm。

它们之间的差值为16 dB。

您可以在接收器的输入端使用16 dB的隔板衰减器，并重新测试接收器。

如果接收器仍能正常工作，则在规格范围内。

注意：在上面的例子中不考虑光损耗。

假设发射器位于接收器10公里处，并且整个光纤链路（包括互连）的损耗为6 dB，那么对于您的测试，应使用10 dB的，而不是16 dB的。

光衰减器是一种非常重要的光纤无源器件,它可按用户的要求将光信号能量进行预期地衰减,也可以用来测试光纤收发器的灵敏度。

飞速光纤提供种类齐全的光衰减器，为光通信的用户带来了方便。

饱和光功率和接收灵敏度的关系

饱和光功率和接收灵敏度的关系一、概述饱和光功率和接收灵敏度是光通信系统中两个重要的性能指标，它们分别代表了光接收器的最大输入光功率和最小可接收的光功率。

了解饱和光功率和接收灵敏度之间的关系对于光通信系统的设计和优化具有重要意义。

本文将就这一主题展开探讨。

二、饱和光功率的概念1. 饱和光功率指的是当光接收器的输出功率达到最大值且不再随着输入光功率增加而增加时的输入光功率。

2. 光接收器的饱和光功率通常由器件制造商提供，一般以dBm为单位。

三、接收灵敏度的概念1. 接收灵敏度是指在特定误码率条件下光接收器能够接收的最小光功率。

2. 接收灵敏度常用dBm或μW表示。

四、饱和光功率和接收灵敏度的关系1. 饱和光功率和接收灵敏度是相互影响的，它们之间的关系可以用以下公式表示：接收灵敏度 = 饱和光功率 - 系统损耗其中，系统损耗包括光纤损耗、连接器损耗等。

五、影响饱和光功率和接收灵敏度的因素1. 光接收器的极限光接收器的极限包括光电探测器的响应时间、放大器的饱和功率等。

2. 光纤传输损耗光纤传输损耗是光信号传输过程中不可避免的损耗，会降低接收端的光功率。

3. 连接器损耗连接器的质量和损耗会直接影响系统的总损耗，进而影响接收灵敏度。

六、如何优化饱和光功率和接收灵敏度1. 选择高性能的光接收器和光电探测器，提高系统的饱和光功率；2. 减小光纤传输损耗，选择优质的光纤和合理的布线方案；3. 使用低损耗的连接器，减小连接器损耗。

七、结论饱和光功率和接收灵敏度是光通信系统中关键的性能指标，它们之间存在着密切的关系。

了解和优化饱和光功率和接收灵敏度对于光通信系统的性能提升具有重要的意义。

在实际应用中，需要根据具体情况综合考虑各种因素，以达到最佳的系统性能。

饱和光功率和接收灵敏度的关系对于光通信系统的设计和优化至关重要，希望本文能够对读者有所帮助。

八、实际应用中的挑战在实际光通信系统中，优化饱和光功率和接收灵敏度面临着许多挑战。

SDH-光接收机灵敏度

XXX1
XXX1
XXX1
XXX1
XXX1
XXX1
XXX1 参考标准：
见附录表备注：
板位 2 3 1 1 2 3 1 1 2 3 1 1 2 3 1 1 2 3 1 1 2 3 1 1 2 3 1 1 2 3 1 1 2 3
单板类 OT1B1N OT1B1N MB4-1 MB4-1 OT1B1N OT1B1N MB4-1 MB4-1 OT1B1N OT1B1N MB4-1 MB4-1 OT1B1N OT1B1N MB4-1 MB4-1 OT1B1N OT1B1N MB4-1 MB4-1 OT1B1N OT1B1N MB4-1 MB4-1 OT1B1N OT1B1N MB4-1 MB4-1 OT1B1N OT1B1N MB4-1 MB4-1 OT1B1N OT1B1N
测试值（ppm） -30 -30 -28 -28 -30 -30 -28 -28 -30 -30 -28 -28 -30 -30 -28 -28 -30 -30 -28 -27 -30 -30 -28 -26 -30 -30 -28 -28 -30 -30-28 -28 -30 -30 -28 -28 -30 -30
测试值（ppm） -28 -28 -30 -30 -28 -27 -30 -30 -28 -26 -30 -30 -28 -28 -30 -30 -28 -28 -30 -30 -28 -27 -30 -30 -28 -26 -30 -30 -28 -28 -30 -30 -28 -28
结论合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格

光接收机特性指标——灵敏度(精)

灵敏度的定义，灵敏度是衡量光接收性能的综合指标。灵敏度是在保证通信质量，即在满足给定误码率或信噪比的条件下，光接收机所需的最小平均接收光功率。灵敏度表示光接收机调整到最佳状态时，能够接收微弱光信号的能力。提高接收机的灵敏度意味着能够接收更微弱的光信号。
2.理想光接收机灵敏度
理想的光接收机是指假设光检测器的暗电流为零，放大器完全没有噪声，系统可以检测出单个光子形成的电子—空穴对所产生的光电流的接收机。灵敏度极限由量子噪声决定，因此叫量子极限。通过表格我们得到光接收机的灵敏度与波长和传输速率也有关系这一结论。
3.灵敏度影响因素
在限定误码率的条件下，决定灵敏度的主要因素有传输速率、光检测器、前置放大器的特性，特别是噪声特性。简单介绍接收机噪声的来源，并分析在不同的应用场合对接收机灵敏度的要求和接收机设计考虑的原则。
小结：
课堂总结
教学章节
光接收机特性指标——灵敏度
教学环境
多媒体机房
教学
内容
Байду номын сангаас1.灵敏度定义
2.理想光接收机灵敏度
3.灵敏度影响因素
教学
目标
1．掌握光接收机灵敏度定义
2．了解理想光接收机灵敏度
3．了解灵敏度影响因素和接收机灵敏度设计要求
重点
难点
1、光接收机灵敏度定义
教学
方法
讲授、讨论、总结
教学
过程
讲授：
1.灵敏度定义

光接收机灵敏度

光接收机灵敏度
7.1 光接收机
7.1.1光接收机作用
光接收机作用是将光纤传输后的幅度被衰减、波形产生畸变的、微弱的光信号变换为电信号，并对电信号进行放大、整形、再生后，再生成与发送端相同的电信号，输入到电接收端机，并且用自动增益控制电路（AGC）保证稳定的输出。
光接收机中的关键器件是半导体光检测器，它和接收机中的前置放大器合称光接收机前端。前端性能是决定光接收机的主要因素。
类似地，也可以得到发送的1码被误判为0的概率：
P 1 (v t) h v th p y |1 d y v th f1 (y )d y 2 1on v th e x v 2 p b o o 22 n n dv
误码率 bit-error-rate
设0和1等概率发送，且选取判决电压为 vth = (bonoff + boffon)/(off + on)：
2. 热噪声
热噪声包括检测器负载电阻及放大器发热引起的噪声。
3. 放大器的噪声
7.2.2 光接收机的信噪比
光接收机输出端的信噪比为：
光电流信号功率 S/N光检测器噪声放功大率器噪声功率
提高光接收机信噪比的措施：
（1）光检测器必须要有很高的量子效率，以产生较大的信号功率；（2）使光检测器和放大器噪声保持尽可能低的值。
Fig. 7.7: BER 和 Q 因子的关系曲线
例
下面分析两种传输速率的情况：
ba) 对信于噪高比速为S8.O5N时E误T链码路率，为 OPeC=-1120速-5。率对是于62一2M个b速/s，率要为得1.5到4相4M同b/的s 通的话电效话果的接(1收1分信钟号才电有平一值个，误Pe码= )1，0则-5意要味求着 B每E0R.0为651秒0-1有1或一1位0-1误2，码这，就这

光接收灵敏度

1.APD 光接收机
(1). APD 光接收机灵敏度的一般表达式由（1.5.13）与（1.5.19）式知，当判决点为“0”码时，判决点总的噪声功率（包括雪崩噪声与热噪声）为：
(1.5.23）
N0=
hυ G x Em
η
Σ1
− 2
I1
+
⎜⎜⎝⎛
hυ η
⎟⎟⎠⎞ 2
Z G2
上式中的第二项即热噪声的表达式，已经折算到光接收机的输入端。
0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50
Σ1
1.0727 1.1330 1.2281 1.3761 1.6079 1.9803 2.6062 1.0412 1.0961 1.2030 1.4087 1.8228 2.7455 5.1563
Pe =
1× 2
1
2π
d − v0
∫ N0 −∞
Z2
−
e
2 dz +
1×
2
1
2π
∫+∞
v1−d
N1
Z2
−
e 2 dz
Z2
∫ = 1
+∞ −
e 2 dz
2π Q
Q = v1 − v0 N1 + N0
假定在光脉冲为“0”码时，光脉冲的光功率为 0（实际情况是光功率很小，此处忽略；若考虑其影响则对灵敏度稍有劣化，近 1dB），则光接收机的输出瞬时电压也为 0。此外与热噪声的表达类似，应该把输出瞬时信号电压 v1 折算到光接收机的输入端进行表示；于是 v1 的含义发生变化，成为“1”码光脉冲的光能量 Em，上式变为：