光接收机的工作原理和故障排除

光接收机的工作原理和故障排除光接收机是光纤CATV传输系统中的关键设备，应充分了解其性能和结构. 当前，组成了光纤CATV中常用的光接收机. 光在光纤系统中的每个光接收点工作，接收从光缆传输的光信号，并将光信号转换为电信号（实现光电转换O / E），输出为RF信号. 光由光电检测级，电信号放大级，衰减器接收机工作原理，均衡器，AGC电路，输出放大器，电源等组成. 图1光的组成光检测器是光的核心组件. 它等效于通信和广播中的检测器. 检测器从调幅波中去除载波高频信号，并提取有用的低频信号. 光电检测器从输入的光信号中获取有用的电信号（有线电视信号），完成光电转换，可以完成O / E转换的光接收设备称为光电检测器或光电二极管（PD）. 光电探测器输出的射频有线电信号被发送到电信号放大级进行放大，然后发送到均衡器以完成带宽内（550MH z，750 MH z，860 MH z之内）的平坦度调整，然后发送到衰减器，衰减器完​​成带宽中每个通道的幅度调整，以确保输出级具有适当的输出电平（即，确保光具有适当的输出电平）.

将输出放大器的输出信号发送到分配器（或分配器），然后发送到的每个输出端口. 来自输出放大器级输出的部分信号被发送到AGC控制电路，以完成AGC控制功能和监视功能. 电源部分输出稳定的24 V DC电压，该电压会提供给接收的每个有源设备. 1光主要部件的工作原理1.光接收设备的原理和特性光接收设备是光纤传输系统中必不可少的设备. 它是一种用于接收输入端口的半导体二极管器件，其作用是转换输入光. 该信号被转换为输出电信号，类似于电气通信中的检测器，因此被称为光电检测器或光电二极管（PD: 光电二极管），并且从PD汲取的电流与光功率成正比. 使用负载电阻将该电流转换为电压. 光功率与检测到的电流或电压之间的关系成正比，表明检测到的光电场强度的平方值与电流成正比，因此可以将其视为平方律检测. 光电探测器对光的工作速率，灵敏度等特性有重大影响，因此光电探测器具有以下要求: （1）在系统的工作频段范围内具有高响应效率，即，它入射在工作频带上的光信号中，光电探测器可以输出很大的光电流，实际上，不同材料对各种波长的光的响应效率是不同的. 使用光电探测器时，必须合理选择使用的设备以满足系统要求.

（2）具有足够的响应度，并且输出电流与输入光功率呈线性关系，以确保信号不会失真. （3）低噪声，宽频带. 由于光电探测器的入射光信号通常非常微弱，因此光电探测器在光电转换过程中引入的噪声应尽可能小，这是光的最主要阶段，它对载波产生很大的影响-系统的信噪比. （4）可靠性高，寿命长，性能稳定，能适应环境条件的变化，例如一定温度. 光电探测器的工作原理是: 半导体晶体中的电子可能处于两种状态，一种是围绕原子核旋转的状态，另一种是由于原子核的束缚而自由运动的状态，这也是由于电子自由运动，从而有助于建立导电状态. 该状态下的电子具有比先前状态下更高的能量. . 图2从图2可以看到电子能级的价带，导带和禁带. 高能区称为导带，低能区称为价带，它们之间的中间带是禁带. 存在的状态. 当光入射半导体接收的光能大于半导体的禁带时，半导体原子的价带中的电子将跃迁至导带，并且价带由于电子的损失而具有空穴. . 当在外部施加电压时，空穴对将导致这些电子和空穴对移动，从而提取电流. 光电二极管的基本结构也是P-N结. 在PN结中，当电子导带在N层中跃迁时，失去电子的晶体原子必须带正电，而在P层中，空穴运动的轨迹应带负电，因此电子并且空穴受到这些电荷的排斥而离开强区域，在结区域附近出现了一个不包含电子和空穴等载流子的称为耗尽层的层，并且由于电荷导致了P和N层之间的电势差能级不同，因此在中间形成倾斜状态.

当光进入耗尽层以进一步生成电子和空穴对时，由于上述倾斜接收机工作原理，电子和空穴将分别在N层和P层中被吸收和*，从而形成光电动势（如果反向）通过施加偏压（正电极在N层中，负电极在P层中），电位的倾斜度将进一步增加，并且可以将光产生的载流子作为电流有效地取出. 1.2光的功率放大在光中，功率放大使用集成的集成模块. 根据信号放大过程，第一级放大通常使用低噪声推挽放大模块，而第二级则使用所有功率乘法器模块. 在光中，放大器模块的质量对光影响更大. 放大器模块的选择还决定了光的等级和价格. 光接收机的输出电平由放大器模块的增益决定. 后级功率乘法器模块的增益的可选范围相对较小，一般增益为18 dB或20 dB. 因此，光接收机的RF增益主要由前级推挽放大器模块决定，其模块增益在18 dB至30 dB之间变化. 有多种选择光模块的方法: 可以使用硅放大器模块，GaA放大器模块，模块，家用模块和许多其他配置. 当光接收机输出低电平时，放大器模块的索引指向光接收机. 整个机器索引影响很小，如果光接收机达到高电平输出，则放大器模块的影响将是主要因素.

1. 3光接收机的增益调整光接收机的增益调整是通过衰减器实现的. 实际产品中有两种类型的衰减器: 固定衰减器和可调衰减器. 固定衰减器使用不同的固定电阻，通过某种电路形式实现衰减值的变化. 根据具体电路，有许多实用的产品，例如T型衰减器，Δε型衰减器，H型衰减器等. 可调衰减器使用可调电阻代替固定电阻在一定范围内实现无级调节，其良好的可调性使其应用前景广阔. 1.4光接收机的均衡调整与没有均衡调整的放大器不同. 光可能未添加均衡器. 由光接收组件解调的电信号在整个工作频段内都是平坦的，没有斜率. 无需调整余额. 配备均衡调整功能仅具有一项功能，即可以实现光接收机的半倾斜高电平输出，并提高光接收机的负载能力. 均衡器是有线电视系统中必不可少的普通设备. 它是由电感，电容和电阻形成的桥式T型4端子高通网络. 通过调节电抗分量，可以改变幅度-频率特性的斜率，即，低频信号被衰减. 大信号和高频信号的衰减依次减小，这与电阻的衰减特性正好相反. 电缆. 光应用主要有两种类型，即固定均衡器和可调均衡器. （1）固定均衡器由无源元件组成，例如电感，电容和电阻.

固定均衡器通常是桥式T型无源4端子网络. 它克服了可变均衡器桥T型衰减网络的不稳定性，得到了广泛的应用. 它的主要优点是电路简单，成本低廉，均衡量固定，并且可以通过改变不同均衡量的均衡器来实现均衡调整. （2）可调均衡器基于固定均衡器，用可调衰减网络代替固定衰减网络，并增加了阻抗匹配组件，可以实现对连续均衡量的调节，非常方便使用. 两者均使用固定均衡器和可调均衡器. 2常见故障分析与排除2. 1故障现象: 输出电平过低原因分析: ①入光功率过低②光纤连接器被污染③+ 24V电压过低④输出电平测试端子接触不良: ①在保证指标的前提下，测试输入光功率，增加光发射机的输入电平； ②断开电源，拆下APC光纤连接器，然后用蘸有无水酒精的不起毛棉球擦拭，然后清洁连接器的端面. ③测试模块的电源电压是否为（24？0. 3 V）； ④检查测试端子和相关接线是否正确连接. （2）故障现象: 电视图像有雪*，但输出电平正常. 原因分析: 光发射机的射频输入电平太低或信号质量不好. 处理过程: 提高光发射机的RF输入电平并改善信号质量. （3）故障现象: 电视图像斜线原因分析: 光发射器的射频输入电平过高或信号质量不佳. 处理: 降低光发射器的RF输入电平并改善信号质量. （4）故障现象: 无输出信号原因分析: 电源不工作；光没有光信号输入. 处理过程: ①检查电源插头是否接触不良，保险丝是否烧断； ②测量输入光的光功率.

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