Приемные оптоэлектронные модули (ПРОМ)

Приемные оптоэлектронные модули являются важными элементами волоконно-оптической системы. Основными функциональными элементами ПРОМ являются:

• Фотоприемник, преобразующий полученный оптический сигнал в электрическую форму;

• Каскад электрических усилителей, усиливающих сигнал и преобразующих в форму, пригодную к обработке;

• Демодулятор, отделяющий сигнал от несущей и воспроизводящий его первоначальную форму.

Рассмотрим функциональные элементы аналогового и цифрового ПРОМ. Аналоговые ПРОМ принимают аналоговый оптический сигнал и на выходе также выдают аналоговый электрический сигнал. К аналоговым приемникам предъявляются требования высокой линейности преобразования и усиления сигнала при минимуме вносимых шумов – в противном случае возрастают искажения сигнала. При цифровой передаче не требуется очень точная ретрансляция форм импульсов. Цифровой приемник должен включать узел принятия решения или дискриминатор, имеющий установленные пороги на принятие сигналов 0 1, который распознает, какой сигнал пришел, устраняет шумы и восстанавливает необходимую амплитуду сигнала. Правильное выделение нужного сигнала может происходить даже при большом уровне шумов.

Основным элементом ПРОМ является фотоприемник, изготавливаемый обычно из полупроводникового материала. В основе работы фотоприемника лежит явление внутреннего фотоэффекта, при котором, при котором в результате поглощения фотонов с энергией, повышающей энергию запрещенной зоны, происходит переход электронов из валентной зоны в зону проводимости (генерация электронно-дырочных пар). При наличии электрического потенциала с появлением электронно-дырочных пар от воздействия оптического сигнала появляется электрический ток, обусловленный движением электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. Эффективная регистрация генерируемых а полупроводнике электронно-дырочных пар обеспечивается путем разделения носителей заряда. Для этого используется конструкция с p-n переходом, которая называется фотодиодом. Из фотоприемников, применяемых в ВОЛС получили, распространение p-i-n фотодиоды, лавинные фотодиоды, фототранзисторы.

Электронные элементы ПРОМ

Выходящий электрический сигнал от фотоприемника увеличивается каскадом электронных усилителей и, возможно, испытывает определенную обработку. Основные функции, которые выполняет ПРОМ на этом этапе: электронное предусиление и усиление, выравнивание, фильтрация, дискриминация, синхронизация и работа таймера.