3.10 Тотж параметрлерін есептеу

3.10.1 Қабылдағыш сезімталдығын есептеу

Талшықты оптикалық байланыс жолын жобалағанда ТОТЖ – фотоқабылдағыш элементі және оның жұмыс сапасы маңызды рөл атқарады. Фотоқабылдағыш жұмысы сапасына, сигнал/шуыл қатынасының берілген мәндері немесе қателік ықтималдығы, сезімталдық және де фотоқабылдағыш типі (ЛФД немесе p-i-n) қамтамасыз ететін оптикалық сигналдың анықталатын (детектрленетін) қуаты минималды мәні әсер етеді.

Фотоқабылдағыш типін және сезімталдығын жобаланатын жүйеге жлпы талаптарды қарап және қолда бар элементтер жиынтығын ескеріп анықтайды. Бұл жағдайда толқын ұзындықтарының жұмыстық диапазонында фотоқабылдағыштың сезімталдығы максималды болуына ұмтылады. Берілген сигнал/шуыл қатынасы немесе қателік ықтималдығы қамтамасыз ететін қабылдағыш оптикалық модульдық (ҚОМ) кірісіндегі оптикалық сигналдық минималды орташа қуаты сезімталдық табалдырығы деп аталады.

ТОБЖ-да қолданылатын фотоқабылдағыштардан ең көп таралғандары: p-i-n фотодиодын таңдап аламыз. Бұл, жоғары шапшаңлықты ЛФД-ның ағындық тогы кездейсоқтық табиғаты шуылға алып келуімен байланысты. Одан басқа ЛФД-ға көбейту коэффициентінің жоғары температуралық сезімталдығы тән және ЛФД-ға p-i-n – фотодиодпен салыстырғанда жоғары жұмыстық кернеу қажет. Бұл, қажетті жұмыстық кернеуді өндіретін арнайы электр тізбегін пайдалануды, сондай-ақ термостабилизация жүйесін керек етеді.

Идеалды қабылдау жағдайында, яғни шуыл және бұрмалану жоқта, нормалды жұмысты қамтамасыз ету үшін керекті қателік ықтималдығы 10-9 атауы тиіс.

Инхронды цифрлық иерархия (СЦИ) тарату жүйесі (ТЖ) жолдық жабдығы үшін тарату деңгейі Рпер = 24 дБ -ға тең болуы тиіс.

Сонымен, бастапқы деректер:

- Рош = 10-9;

- Рпер = - 4 дБ.

Р-i-n – фотодиодында орындалған ҚОМ (қабылдағыш оптикалық модуль) сезімталдығы табалдырығын мына формула бойынша есептеуге болады:

Рпор = 2∙ , (3.33)

Мұнда Q = Pпер = -4 дБ – жүйе тарату деңгейі; S-1 = 0,8 А/Вт (p-i-n (Si) фотодиоды) - токтық сезімталдық; k=1,38∙10-23 Дж∙К-1 - Больман тұрақтысы; T = 300 0K – абсолюттік температура; Fш=4 дБ – жүйенің шуыл коэффициенті; В - өткізу жолағы; R = 198,9 Ом - кедергі.

В= f = = =1,17∙1013 Гц (3.34)

(3.34) формуласы, сигналдық және қараңғылық фототоктардың бытыралық шуылдарын ескермейтін жағдайда дұрыс. Сондықтан Рпор үшін келесі ормуланы пайдалану ыңғайлы, мұнда барлық мәндерді p-i-n (Si) фотодиоды үшін аламыз, және бұл формула өте дәл:

Рпор = 2∙q∙ f∙Q∙ , (3.35)