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光链路噪声系数计算

光链路噪声系数计算

噪声(功率或电平)

F

B Hz dBm ktBF ++-==/174lg 10)( 系统噪声系数s F ,

+-+-+=21312111F G G F G F F s 设前置放大器噪声系数dB NF pre 3=

设后置放大器噪声系数dB NF p 3ost =

激光器噪声---相对强度噪声RIN N

设激光器噪声系数Hz dB N RIN /-155= 又率)(激光器平均光输出功)(激光器输出端光噪声22

laser noise opt RIN P P N = 所以,mW

Hz dB P NF P laser RIN noise opt

823210113.7)104(/155--?=??-=?=

引起此RIN 光噪声的RIN 输入噪声电流(光电流),

因为,)/(O E T I P RIN noise opt ?= 所以,A

A

W mW O E T P I noise opt RIN 10810113.7/1.010113.7)/(--?=?==

其中,T(E/O)为激光器转换函数(光电流——激光器功率),E 为在激光器输入端的RIN 噪声功率,O 为射频RIN 噪声产生激光器光电流。

)97.145(1053.25

)10113.7(152102)(dBm mW R I P laser

RIN in RIN -?=??=?=--

因为一个器件输入端噪声功率F

ktBF +-==174lg 10)(

所以,dB F RIN 03.2817497.145=--=

光电二极管产生的噪声noise photo P (在光电二极管输出端)

)/25.160(/10444.995.2106.12217192Hz dBm Hz mW mA

B I q R I P p pho

noise photo noise photo -?=???=??=?=--库

其中,p I 是平均(DC )光功率产生的电流,q 是电子电荷库仑19109.1-?=q 设激光器的平均(D)光功率为4mW,经光纤(1KM )损耗为0.35dB(0.92),光电二极管的转换函数T(O/E),照到光电二极管的光功率产生的RF 电流T(O/E)=0.8A/W 。

所以,mA

W A mW E O T L P I cable DC laser p 95.2/8.092.04)

/()(=??=??=

由光电二极管在其输出端产生的噪声,折算其输出端的噪声系数,

F=-160.25+174=13.75dB 。

光链路系统噪声系数:

(12dB 15.840.263

0.02775.3740.00148.1720.00288210

1-2101-1.117101-23.714101-1.174910635.3311001-1.288211F 0.580.6260.6262.0961.89213121=++++++=++++++=+-+-+

= G G F G F F s

激光器RF 增益(损耗)分析

物理过程:RF 功率加到激光二极管上产生电流(光电流)

l a s e

l a s e r R R I ?=2F P

所以,A

W R P I laser

RF

laser 01246.0)(5)(107762.03=Ω?=

=- 此RF 光电流,产生调制光功率。光电流转换至光功率的转换系数T(E/O),T(光电流——光功率)=T (W/A )

W

A W A O E T I laser 001246.0/.001246.0)

/(P =?==调制光

)06.2(605.17762

.0246.1P dB mW P RF ==调制光

接收光电二极管增益(损耗)分析:

照射到光电二极管的光功率转换为RF 电流。

mA

W A mW E O T P I RF photo 92.0/8.015.1)

/()(=?=?=光

此RF 电流流过负载电阻(匹配网络输入电阻)产生RF 功率,

mW

mA R

I P photo 043.050)92.0(22=Ω?=?= 光电二极管增益dB mW mW 27.1415.1043.0-==

区别光电二极管产生的霰弹噪声,1,它是平均(DC)光功率产生的,2,它等于流过光电二极管光噪声电流平方乘以光电二极管的内阻(100欧姆)