这种系统的信噪比定义为接收信号功率和噪声功率(NP 的比值: s信号功率(3R Np噪声功率 式中,(2〉为均方信号电流和(i2n〉为均方噪声电流,R1 为光检测器负载电阻。 信噪比一般用dB作单位,即 SNR=lg (6.1)
2 2 2 2 n s n L s L i i i R i R Np s = = = 噪声功率 信号功率 式中，〈i 2 s〉为均方信号电流和〈i 2 n〉为均方噪声电流， RL 为光检测器负载电阻。 这种系统的信噪比定义为接收信号功率和噪声功率(NP) 的比值 ： 信噪比一般用dB作单位，即 2 2 lg n s i i SNR = （6.1）
如图62所示,光源驱动电流: b(+m cost (6.2) 设光源具有严格线性特性,不存在信号畸变,则输出光功 率为 P=PB(l+mcosot) (6.3) 式中,P为偏置电流l产生的光功率,m为调制指数, O=2rf,f为调制频率,t为时间 般光纤线路有足够的带宽,可以假设信号在传输过 程不存在失真,只受到exp(aL)的衰减,式中a为光纤线路平 均损耗系数,L为传输距离
如图6.2所示， 光源驱动电流： I=IB(1+m cosωt) (6.2) 设光源具有严格线性特性， 不存在信号畸变， 则输出光功 率为 P=ＰB(1+mcosωt) (6.3) 式中，PB为偏置电流IB产生的光功率，m为调制指数， ω=2πf，f为调制频率，t为时间。 一般光纤线路有足够的带宽，可以假设信号在传输过 程不存在失真，只受到exp(-αL)的衰减，式中α为光纤线路平 均损耗系数， L为传输距离
由于到达光检测器的信号很弱,光接收机引起的信号失真 可以忽略。在这些条件下,光检测器的输出光电流: Io(1+m cost (6.4) 均方信号电流: 2 (6.5) 式中,In=mo为信号电流幅度,L为平均信号电流,m为 调制指数,其定义为: 信号电流幅度 (max -Imin)/2 max 平均信号电流 2 +l B min max min max
由于到达光检测器的信号很弱，光接收机引起的信号失真 可以忽略。在这些条件下，光检测器的输出光电流： i s=I0 (1+m cosωt) (6.4) 均方信号电流： 2 2 2 = m s I i （6.5） 式中, Im=mI0 为信号电流幅度，I0为平均信号电流，m为 调制指数，其定义为： ( ) ( ) m in m in m in m in B o m I I I I I I I I I I I m + − = + − − = = = max max min max max / 2 / 2 平均信号电流 信号电流幅度
平均信号电流: (6.7) 式中,Pb=KP为输入光检测器的平均光功率,K代表光纤线路 的衰减,p为光检测器的响应度,L为一次光生电流,g为 APD的倍增因子。设使用PN-PD,g=1。 由式(65)~式(67得到均方信号电流: (mpPg) (68)
平均信号电流: I0=gIP=gρPb (6.7) 式中, Pb=KPB为输入光检测器的平均光功率，K代表光纤线路 的衰减，ρ为光检测器的响应度，IP为一次光生电流，g APD的倍增因子。设使用PIN-PD, g=1。 由式(6.5)～式(6.7)得到均方信号电流： 〈i 2 s〉= (6.8) 2 ( ) 2 mPb g
模拟信号直接光强调制系统的噪声主要来源于光检测器的 量子噪声、暗电流噪声、负载电阻R的热噪声和前置放大器的 噪声,总均方噪声电流(参考32节)可写成 (2)=(2)+(2)+(2)=2eB+2cl/B+ 4RTFB (6.9) R 式中,(i2〉为量子噪声、(。〉为暗电流、(21)为热噪 声产生的均方噪声电流,e为电子电荷,B为噪声带宽,一般等于 信号带宽,L为暗电流,k-1.38×1023J/K为波尔兹曼常数,T为 热力学温度,RL为光检测器负载电阻,F为前置放大器的噪声系 数
模拟信号直接光强调制系统的噪声主要来源于光检测器的 量子噪声、暗电流噪声、负载电阻RL的热噪声和前置放大器的 噪声，总均方噪声电流(参考3.2节)可写成 式中, 〈i 2 q〉为量子噪声、〈i 2 d〉为暗电流、〈i 2 T〉为热噪 声产生的均方噪声电流，e为电子电荷，B为噪声带宽，一般等于 信号带宽， Id为暗电流，k=1.38×1023J/K为波尔兹曼常数，T为 热力学温度，RL为光检测器负载电阻，F为前置放大器的噪声系 数。 L n q d T b d R kTFB i i i i e P B eI B 4 2 2 2 2 2 2 = + + = + + （6.9）