6.4. Optikai vevők felépítése és tulajdonságai

iDevice ikon

Az optikai vevődiódáknak több fajtája van A fotodiódák az érzékenységük miatt nem alkalmasak a távközlés detektorainak. A PIN diódában a P és az N réteg közé egy semleges, úgynevezett intrinsic réteget iktatnak, hogy a felületet - amelyen keresztül az eszköz detektál - megnöveljék.

43. ábra
PIN dióda szerkezete

Egy harmadik fajta az APD (Avalanche Photo Diode = lavinadióda) diódák, ahol a semleges, detektáló réteget a nagyarányú negatív irányú előfeszítéssel érik el. Ekkor keletkezik egy kiürített réteg, melybe belépve a foton elektront aktivál. Az elektronok a nagy előfeszítés miatt nagy kinetikus energiára tesznek szert, s ütközve további elektronokkal újabbakat aktiválnak. Ezáltal lavinasokszorozás jön létre, mely érzékenyebbé teszi az eszközt.

A detektor fő jellemzője az érzékenysége, mely megszabja, hogy milyen kis szintű jelet képes még venni a detektor, hogy mennyi fotoáram keletkezik ugyanannyi beeső teljesítmény (foton) hatására.

44. ábra
Detektorok érzékenysége

Ez az ábra az adatátviteli sebesség függvényében mutatja be a vevők minimális érzékenységét PIN és APD esetén. A sebesség növekedésével az érzékenység csökken, konstans fénynél -90 dBm-ig tudnak már mérni, míg nagysebességen -30 dBm körüli ez az érték.

Az ábra még egy érdekességre hívja fel a figyelmet, hogy a hőmérsékletingadozás okozta érzékenység változás a nagyobb sebességeknél csökken. (Ez adódik a vételi szint változásból is).

Az elem sávszélessége szabja meg, hogy milyen átviteli sebesség alkalmazható. Mivel ez függ a kiürítési zónán való áthaladástól, ezáltal a „szélességétől", ezért a PIN diódák kiürítési tartománya tetszőlegesen nem növelhető.

A zaj az adatot nem hordozó járulékos hullámhosszakból adódik. A detektorok széles spektrumban képesek befogadni a fotonokat, így akár más optikai ablakban érkező hullámhosszakat is vesznek. Ehhez adódnak hozzá a különböző zajok. A záróirányú előfeszítésnél akkor is folyik fotoáram, mikor nincs belépő fény. A sötétáram fluktuációja a diódában végbemenő folyamatok véletlenszerűségéből adódik. Ehhez adódik hozzá a sörétzaj, amely a fotoáramnál is tapasztalható.