光接收器件LOSA知识培训ppt课件

1、光接收器件知识培训研发七部2019.09.04内容n接收器件的结构n光路分析n电路知识n模块应用接收器件的结构nTo部分：单管PT2开头的），TO组件PT4开头的）n单管主要是探测器芯片PD），组件包括了前置放大器(TIA)单管的组成n管座n管帽nPD芯片n陶瓷基板缩写nPIN : Positive-Intrinsic-Negative nAPD : Avalanche Photo Detector 反向偏置电压1减少结电容(少Cd)，提高带宽2提高接收灵敏度3提高饱和光功率4增加暗电流5光电流与光功率成正比nPHOTOVOLTAIC PHOTOCONDUCTIVEn Zero Bias Re

2、verse Bias n No Dark Current Dark Current Existsn Precision Applications High Speed Applicationsn Low Noise (Johnson) Higher Noise (Johnson + Shot)n. non-linear and slow . smaller capacitance,quick respond timen . broad dynamic range n . 1.5 to 3.5 V range.组件的组成n管座n管帽nPD芯片nTIA芯片n陶瓷基板缩写nTIA-TRANSIMPE

3、DEANCE AMPLIFIERn光电检测器是一个电流器件，光信号将由它转化为一光电检测器是一个电流器件，光信号将由它转化为一个电流信号。前置放大器个电流信号。前置放大器(跨阻放大器跨阻放大器)的任务就是对的任务就是对光电检测器实现良好的匹配，将其输出的微弱电流信光电检测器实现良好的匹配，将其输出的微弱电流信号转化为一个尽可能大的电压信号号转化为一个尽可能大的电压信号,跨阻放大器在输入跨阻放大器在输入端和输出端之间跨接一个反馈电阻，形成电压并联负端和输出端之间跨接一个反馈电阻，形成电压并联负反馈，使得电路增益稳定，动态范围增大，频带展宽。反馈，使得电路增益稳定，动态范围增大，频带展宽。基于这些

4、优点，跨阻放大器广泛用于高速从几基于这些优点，跨阻放大器广泛用于高速从几Gb/s到几十到几十Gb/s传输系统。双端差动输出级是为了实现传输系统。双端差动输出级是为了实现共模抑制，有效降低噪声，并使该电路输出提供合适共模抑制，有效降低噪声，并使该电路输出提供合适的输出阻抗，以和的输出阻抗，以和50欧姆的标准传输线匹配，保证当欧姆的标准传输线匹配，保证当输出信号连接到传输线后不会发生振荡和反射输出信号连接到传输线后不会发生振荡和反射 接收同轴组件n基本与发射相同n由于PD的光敏面较大，所以在耦合方面比发射要简单的多n对于高速的接收器件耦合方面与发射相似紫外胶激光焊点陶瓷套筒（京瓷）管座“耳朵”35

5、3ND粘接TO组件头接收下套SC头接收挡板353ND粘接SC头内套电容,电阻PD及陶瓷载体IC管壳盖板光纤接收器件、组件的性能参数nTO组件部分：正电源电流、正电源电压、噪声功率、工作温度、储存温度n同轴组件部分：接收灵敏度、暗电流、响应度、饱和光功率、带宽、光路分析n球透镜参见球透镜相关培训电路知识n光电检测器是一个电流器件，光信号将由它转光电检测器是一个电流器件，光信号将由它转化为一个电流信号。前置放大器化为一个电流信号。前置放大器(跨阻放大器跨阻放大器)的任务就是对光电检测器实现良好的匹配，将的任务就是对光电检测器实现良好的匹配，将其输出的微弱电流信号转化为一个尽可能大的其输出的微弱电流

6、信号转化为一个尽可能大的电压信号电压信号,跨阻放大器在输入端和输出端之间跨阻放大器在输入端和输出端之间跨接一个反馈电阻，形成电压并联负反馈，使跨接一个反馈电阻，形成电压并联负反馈，使得电路增益稳定，动态范围增大，频带展宽。得电路增益稳定，动态范围增大，频带展宽。基于这些优点，跨阻放大器广泛用于高速从基于这些优点，跨阻放大器广泛用于高速从几几Gb/s到几十到几十Gb/s传输系统。双端差动输传输系统。双端差动输出级是为了实现共模抑制，有效降低噪声，并出级是为了实现共模抑制，有效降低噪声，并使该电路输出提供合适的输出阻抗，以和使该电路输出提供合适的输出阻抗，以和50欧姆的标准传输线匹配，保证当输出信号连接欧姆的标准传输线匹配，保证当输出信号连接到传输线后不会发生振荡和反射到传输线后不会发生振荡和反射 n图a是电流放大型IC检测电路。光电二极管和运算放大器的两个输入端同极性相连，运算放大器两输入端间的输入阻抗Zin是光电二极管的负载电阻，可表示为nZinRf/(A+1)n式中，A是放大器的开环放大倍数，Rf是反馈电阻。 n当A104，Rf100k时，Zin10。可以认为光电二极管是处于短路工作状态，能取出近于理想的短路电流。处于电流放大状态的运算放大器，其输出电压Uo与输入短路光电流成比例，并有UoIscRf n即输出信号与输入光通量成正比。此外，电流放大器因输入阻抗低而响