Разработка оптического приемного устройства, страница 13

Предприятие ГП НИИ “Полюс” выпускает оптические приемные модули ФПМ-8М/ЛМ, ФПМ-34М/ЛМ, ФПМ-155М/ЛМ, ФПМ-622М, ФПМ-622ЛМ. Они предназначены для работы в системах ВОЛС в диапазоне длин волн от 1300нм до 1600нм. Модули имеют оптический вход в виде отрезка многомодового или одномодового одноволоконного кабеля с оптическими разъемами типа FC, ST, PC (вилка). В фотоприемных  модулях  применены высокочувствительные фотодиоды на основе германия или InGaAsP. Фотодиоды имеют структуру pin. Кроме того, применяются также лавинные фотодиоды. В таблице 5.1 представлены технические  характеристики фотоприемных модулей.

Таблица 5.1 -  Технические  характеристики фотоприемных модулей

Тип модуля	Скорость, Мбит/сек	Динамический диапазон, дБ	Чувствительность, дБ	Напряжение питания, В
ФПМ-8М/ЛМ	1-8	40	-50/-64	+5; -5/+5; -5;+45
ФПМ-34М/ЛМ	8-34	30	-50/-60	+5; -5/+5; -5;+45
ФПМ-155М/ЛМ	34-155	30	-44/-54	+5; -5/+5; -5;+45

Все перечисленные фотоприемные модули имеют рабочий спектральный диапазон 700…1600нм. В той графе таблицы, где указано напряжение +45В, следует иметь в виду лавинный фотодиод (ЛМ).

Предприятие  “Телаз” производит фотоприемные модули ПРОМ-363, ПРОМ-364, и ПРОМ-367, технические характеристики которых даны в таблице 5.2. ПРОМ-367 -  модули предназначены для работы в цифровых волоконно-оптических линиях связи в спектральном диапазоне 1,2 ... 1,57 мкм.

В состав модулей входят высокоскоростной GaInAsP p-i-n фотодиод, трансимпедансный усилитель с входным каскадом на малошумящем транзисторе GaAs FET и решающая схема, которая преобразует входной сигнал в сигнал стандартного уровня CMOS (схемы металл - окись-полупроводник).

Модуль размещен в металлостеклянном корпусе TL - 155 - 15 - 25 с вертикальным расположением электрических выводов. Ввод излучения осуществляется через отрезок многомодового или одномодового волокна - оптического кабеля, оконцованного стандартным оптическим разъемом.

Серия содержит три модификаций модулей ПРОМ - 367 - 2048; ПРОМ - 367 - 8448 и ПРОМ - 364 - 34368, оптимизированных на прием цифровой информации со скоростью 2,048; 8,448 и 34,368 Мбит/сек.

Модули серии ПРОМ – 371преданзначены для работы в аналоговых и цифровых волоконно-оптических систем передачи. В состав модуля входит высокоскоростной InGaAs p – i – n фотодиод и Трансимпедансный усилитель с входным каскадом на малошумящем GaAs НЕМТ. Ввод излучения осуществляется через отрезок одномодового или многомодового волоконно-оптического кабеля с внешним диаметром 0,9 или 3,2 мм, оконцованного стандартным разъемом (FC, ST,SC). Серия содержит две модификации ПРОМ – 371-1200 и ПРОМ – 371 – 2500, оптимизированных для приема цифровых сигналов со скоростью 1200 и 2500 Мбит/сек соответственно.

Таблица 5.2 -  Фотоприемные модули предприятия  “Телаз”

Тип модуля	Скорость приема, Мбит/сек	Шумовая полоса, МГц	Чувствительность Минимальная          дБм                 типовая		Динамический диапазон, ДБ	Коэффициент передачи, В/ мВт
ПРОМ-364	4	2,5	-54	-55	50	400
ПРОМ-364	16	11	-50	-51	45	200
ПРОМ-364	68	50	-43	-45	40	70
ПРОМ-364	160	110	-38	-40	36	35
ПРОМ-364	320	220	-33	-35	30	8
ПРОМ-363	565	350	-36	-37,5	25	0,8
ПРОМ-363	678	420	-35	-36,5	24	0,7
ПРОМ-363	1200	800	-31	-33	18	0,3
ПРОМ-371	2500	1800	-26	-28	16	0,4

В таблице 5.3 представлены технические характеристики приемных модулей производства фирмы LASERTRON.

Таблица 5.3  - Технические характеристики приемных модулей производства фирмы LASERTRON

Тип модуля	Скорость приема, Мбит/сек	Шумовая полоса, МГц	Чувствительность, дБм	Динамический диапазон, дБ	Темновой ток, А
QDFB-100	155	110	-39	34	10-7
QDFT-0.25	34	25	-46.5	25	10-7
QDAX-500	622	475	-40	28	10-8
QR48	2488	1700	-22	22	5*10-9

Известны серийные приемные модули производства зарубежных фирм. Приемный модуль типа ERM578FC/PC9916E1179 выпускает фирма EPITAX. Модуль рассчитан на скорость приема 10Гбит/сек при чувствительности –26дБм. В качестве фотодетектора в модуле применен лавинный фотодиод.

Швейцарская фирма OptoSpeed производит приемный оптический модуль типа PDMH40В, рассчитанный на полосу принимаемых частот до 40ГГц. Рабочий диапазон длин волн этого модуля – 800…1600нм.

Таким образом, оптические приемные устройства для высокоскоростных ВОСП представляют собой единую микросхему. Основные принципы построения таких схем были изложены выше, а принципиальная схема разработанного, согласно техническому заданию, устройства приведена на рисунке 2. В промышленности оптические приемные модули в интегральном виде выпускаются некоторыми фирмами.  

6 Оценка эффективности оптического приемного устройства

Любое техническое решение может быть рекомендовано к внедрению лишь тогда когда доказана экономическая эффективность его реализации.