Luận án thạc sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu miền công tác của các photodiode trong hệ thống thông tin quang tốc độ cao

Khi truyền dẫn tín hiệu có tốc độ cao hay băng tần rộng, thì quá trình biến đổi điện – quang của các phần tử phát quang (LED, LD) và quá trình biến đổi quang-điện của các phần tử thu quang (PIN-Photodiode, APD) không tuân theo đặc tuyến tĩnh của nó nữa, mà là hàm số của tần số (đó chính là quá trình biến đổi động của các phần tử phát và thu quang).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án thạc sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu miền công tác của các photodiode trong hệ thống thông tin quang tốc độ cao Tổng công ty bưu chính viễn thôngviệt nam học viện công nghệ bưu chính viễn thông ------------------ Nguyễn Vĩnh Nam Nghiên cứu miền công tác củacác photodiode trong hệ thống thông tin quang tốc độ cao Hà nội, 5-2005 Tổng công ty bưu chính viễn thôngviệt nam học viện công nghệ bưu chính viễn thông ------------------ Nguyễn Vĩnh Nam Nghiên cứu miền công tác củacác photodiode trong hệ thống thông tin quang tốc độ cao luận văn thạc sĩ kỹ thuật Người hướng dẫn: TS. Hoàng Văn Võ Hà nội, 5-2005LuËn v¨n th¹c sÜ kü thuËt - 1 - häc viÖn c«ng nghÖ BC-VT Mục lụcChữ viết tắt và ký hiệu............................4Danh sách các hình vẽ...............................8LờI CảM ƠN.........................................9Lời nói đầu........................................10Chương 1. Các phần tử biến đổi quang - điện trong hệ thống thông tin quang....................13 1.1. Tổng quan về cấu trúc cơ bản và nguyên lý hoạt động của hệ thống thông tin quang..........13 1.1.1. Cấu trúc cơ bản của hệ thống thông tin quang..........................................13 1.1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống thông tin quang......................................14 1.2. Các phần tử biến đổi quang-điện............15 1.2.1. Một số yêu cầu đối với các phần tử biến đổi quang-điện ................................15 1.2.2. PIN-Photodiode..........................15 1.2.3. Diode quang thác APD....................17 1.2.4. Đặc tuyến tĩnh của APD & PIN-Photodiode ...............................................19chương 2. mô hình toán học của các photodiode hoạt động ở tốc độ cao........................22 2.1. Các yếu tố xác lập đặc tính động của PIN– Photodiode và APD................................22 2.2. Sơ đồ điện tương đương của PIN – Photodiode và APD ..........................................23 2.3. Mô hình toán học của PIN – Photodiode và APD .................................................24 2.3.1. Mô hình truyền dẫn tín hiệu ...........24 2.3.2. Mô hình nhiễu .........................25 27chương 3. Các tham số truyền dẫn của các photodiode hoạt động ở tốc độ cao...................28 NguyÔn vÜnh nam - Cao häc ®iÖn tö viÔn th«ng kho¸ IVLuËn v¨n th¹c sÜ kü thuËt - 2 - häc viÖn c«ng nghÖ BC-VT 3.1. Hệ số khuyếch đại của APD.................28 3.2. Hàm truyền dẫn của PIN- Photodiode và APD . 28 3.2.1. Hàm truyền dẫn của PIN- Photodiode. . . . .28 3.2.2. Hàm truyền dẫn của APD..................29 3.3. Hàm trọng lượng của PIN- Photodiode và APD. 30 3.3.1. Hàm trọng lượng của PIN- Photodiode. . . .30 3.3.2. Hàm trọng lượng của APD.................30 3.4. Hàm quá độ của PIN- Photodiode và APD......30 3.5. Tín hiệu ra của PIN – Photodiode và APD . . .31 3.5.1. Truyền dẫn analog.......................31 3.5.2. Truyền dẫn số...........................34 3.6. Nhiễu của PIN – Photodiode và APD..........37 3.6.1. Nhiễu và phân loại nhiễu trong PIN- Photodiode và APD..............................37 3.6.2. Công suất các nhiễu trong PIN-Photodiode và APD.........................................39 3.7. Tỷ số tín hiệu trên nhiễu..................47 3.7.1. Một số khái niệm cơ bản ................47 3.7.2. Truyền dẫn analog ......................48 3.7.3. Truyền dẫn số ..........................51 chương 4. miền công tác của các photodiode ....58 4.1 Các điều kiện để xác định miền công tác của các Photodiode...................................58 4.2. Miền công tác của các Photodiode trong truyền dẫn analog ...............................61 4.3. Miền công tác của các Photodiode trong truyền dẫn số ..........................................63 4.4. Ví dụ tính toán miền công tác của các Photodiode .....................................66 4.4.1. Miền công tác của các Photodiode trong truyền dẫn analog .............................66 4.4.2. Miền công tác của các Photodiode trong truyền dẫn số .................................70Kết luận và kiến nghị..............................77 1. Kết luận......................................77 2. Kiến nghị......................................79Tài liệu tham khảo.................................81 NguyÔn vÜnh nam - cao häc ®iÖn tö viÔn th«ng kho¸ IVLuËn v¨n th¹c sÜ kü thuËt - 3 - häc viÖn c«ng nghÖ BC-VTPhụ lục A: Chương trình tính toán miền công tác của photodiode ............ ...