專利名稱:光接收器的制作方法
本發(fā)明所介紹的光接收器如權(quán)項(xiàng)1所描述的內(nèi)容。
在常規(guī)電路中，光傳感器與一個(gè)自動(dòng)增益控制放大器相連，這個(gè)放大器補(bǔ)償所接收的光量變化并把光信號放大，使其滿足后面的信號還原器的要求，以便使信號恢復(fù)其原來的形狀。在DE-OS3233146中，介紹了這種放大器。但是，要設(shè)計(jì)一個(gè)既具有高靈敏度又有大的控制范圍的放大器會遇到很多困難。為了能接收強(qiáng)光照射，需要在光電傳感器前面放置一個(gè)機(jī)械調(diào)節(jié)的光學(xué)衰減器，它可以被調(diào)到所需的衰減值。但是，這將引起頗大的靈敏度損失。
本發(fā)明的目的是提供一個(gè)具有高靈敏度配合大的控制范圍的接收器。利用權(quán)項(xiàng)1所描述的方法可以達(dá)到此目的。在從屬權(quán)項(xiàng)中有更詳細(xì)的描述。
根據(jù)本發(fā)明的接收器的優(yōu)點(diǎn)在于用電調(diào)節(jié)的方法改變光衰減器的衰減倍數(shù)，其整個(gè)調(diào)節(jié)范圍是如此之大，以致不需要調(diào)節(jié)放大器的增益，或僅需要做一些微小的調(diào)整-而這對于儀器是容易實(shí)現(xiàn)的。這樣就簡化了電路的設(shè)計(jì)，例如使用一個(gè)高阻放大器去代替互阻抗放大器，它本身的工作狀態(tài)就可以獲得高的靈敏度。
參考附圖1和2，現(xiàn)對光接收器進(jìn)行介釋，兩圖表明了接收器的實(shí)例。
當(dāng)光信號到達(dá)第一光導(dǎo)6時(shí)，它經(jīng)過電調(diào)節(jié)的光學(xué)衰減器，然后經(jīng)由第2光導(dǎo)7到達(dá)光電傳感器2，(下文稱“光探測器”)。光探測器2產(chǎn)生的電信號被放大器3放大后送往自動(dòng)電平控制電路4。后者借助于峰值探測器產(chǎn)生一個(gè)控制電壓去調(diào)節(jié)衰減器1，以使跟隨在電平控制電路后面的信號還原器5的輸入端出現(xiàn)一個(gè)足以恢復(fù)電信號原來形狀的電平。
在圖1中光導(dǎo)6和7是單模纖維，它與一個(gè)作為光探測器2的具有極小接收面積的光電二極管相聯(lián)，這使接收器可以達(dá)到最高靈敏度。
在圖2中，衰減器1接在一個(gè)光學(xué)連接器8中。光導(dǎo)7是一個(gè)短的多模光纖，它使得在機(jī)械設(shè)計(jì)上比單模纖維簡單，并且在靈敏度上沒有明顯的損失。光探測器2是一個(gè)雪崩光二極管，它的雪崩倍數(shù)由自動(dòng)電平控制電路4提供的電壓進(jìn)行控制。放大器3的增益也是以同樣的方式進(jìn)行改變的。
光學(xué)衰減器1，例如可用下述的電光調(diào)制器來充當(dāng)。這種調(diào)制器本身是已知的(R.Honsperger“集成光學(xué)理論和技術(shù)”，Springer-Verlag，1982)。
圖3為調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)，即圖3a，第一調(diào)制器，圖3b，Mach-Zehnder型調(diào)制器，圖3c，直接耦合方法構(gòu)成的調(diào)制器。
這些調(diào)制器例如是在LiNbO3基片10上制成的。每個(gè)基片10至少含有兩個(gè)電極11和至少一個(gè)位于電極11之間的光導(dǎo)12。當(dāng)對電極11加上n伏電壓時(shí)，由于光敏效應(yīng)(Pochels)光導(dǎo)材料的光學(xué)特性將發(fā)生變化。
在圖3a的電光調(diào)制器中，設(shè)計(jì)光導(dǎo)12使其在第一電壓V1時(shí)不傳輸光，而在第二電壓V2時(shí)使光自由地按基模方式傳輸。在電壓V1和V2之間光波的衰減是連續(xù)變化的。
在另一個(gè)實(shí)例中，基片是用半導(dǎo)體材料制作的，例如GaAs。利用Franz-ueldysh效應(yīng)改變其光學(xué)性質(zhì)。
圖3b為Mach-Zehnder型的調(diào)制器。在三個(gè)電極的間隙處，光導(dǎo)12分為各位于兩個(gè)電極之間的兩個(gè)光導(dǎo)12a，這樣，使進(jìn)來的光在13a點(diǎn)處分為兩束子波，通過施加適當(dāng)?shù)碾妷海趦筛鈱?dǎo)12a中傳播的子波之間的相移調(diào)整可達(dá)180°。兩根波導(dǎo)12a在點(diǎn)13b處再次相匯，由于兩束子波干涉而引起光波衰減。
圖3c的調(diào)制器按直接耦合器原理工作。除了穿過調(diào)制器的光導(dǎo)12外，還有位于電極11之間的光導(dǎo)12b，至少在光導(dǎo)12b的一端有一個(gè)吸收器14。對電極11施加適當(dāng)?shù)碾妷?，可以調(diào)整在光導(dǎo)12，12b中光的相速度，這樣使得光到達(dá)光導(dǎo)12中時(shí)，或保留在其中或與光導(dǎo)12b全部(或部分)耦合，并被吸收器14吸收。
權(quán)利要求
1.光接收器由光衰減器(1)，光電傳感器(2)，放大器(3)及自動(dòng)電平控制電路(4)組成。其特征在于利用電調(diào)節(jié)的方法去改變光衰減器(1)的衰減量。
2.權(quán)項(xiàng)1所描述的光接收器，其特征在于光衰減器(1)是自動(dòng)控制系統(tǒng)的一個(gè)控制部件，其它的部件是光電傳感器(2)，放大器(3)及自動(dòng)電平控制電路(4)。
3.權(quán)項(xiàng)2所描述的光接收器，其特點(diǎn)是除了光衰減器(1)以外，或光電傳感器(2)或放大器(3)(或由二者)作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制部件，并且它們是由自動(dòng)電平控制電路(4)操縱調(diào)節(jié)的。
4.上述任一權(quán)項(xiàng)所描述的光接收器，其特征是光學(xué)衰減器(1)是以半導(dǎo)體或LiNbO3為基片的電光調(diào)制器。
5.上述任一權(quán)項(xiàng)所描述的光接收器，其特點(diǎn)是光學(xué)衰減器(1)被裝入一個(gè)光連結(jié)器。
6.上述任一權(quán)項(xiàng)所描述的光接收器，其特點(diǎn)是光學(xué)衰減器(1)，光電傳感器(2)，放大器(3)及自動(dòng)電平控制電路(4)被集成在一塊單片上。
專利摘要
這里介紹的光接收器是由一個(gè)光學(xué)衰減器(1)，一個(gè)光電傳感器(2)，一個(gè)放大器(3)及一個(gè)自動(dòng)電平控制電路(4)組成。光學(xué)衰減器(1)是一個(gè)電光調(diào)制器，它是由自動(dòng)電平控制電路(4)用電控制的。
文檔編號G02F2/00GK85105058SQ85105058
公開日1986年12月31日 申請日期1985年7月3日
發(fā)明者漢斯·馬丁·岡德納 申請人:國際標(biāo)準(zhǔn)電氣公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan