接插件HFBR2416在光接收器中的应用

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1 HFbR2416的主要特点

光接收是现代光纤通信系统中的重要器件，它的主要功能是将远距离传输后的微弱光信号转换为电信号。HFbR2416属于Agilent公司生产的HFbR0400系列中的一种低价、高性能的光接插件，可广泛应用于光纤模拟通信和数字通信等领域。目前光纤通信中普通使用PIN二极管进行光检测来将光信号转变为电流信号。但因电流信号很弱，仅有pA级，故很难将其有效地转换为伏级电压以供后继电路进行信号处理使用。以前通常采用价格昂贵的高性能运算放大器构成放大电路，但实验结果不很理想，且容易受到外界电磁干扰的影响。

本文介绍的HFbR2416是将PIN光检测器和前置放大器集成在一起的新型光接插器件。其主要特点如下：●将PIN光检测器与前置放大器集成在一起，可直接输出较大的电压信号；●只需少量外部元件便可构成高性能的光接收电路。典型带宽高达125MHz；

●可用于模拟和数字光通信系统，抗干扰性能好；●与HFbR0400系列其它产品兼容，符合国际工业标准，适用性好；●具有多种封装形式，体积小，重量轻；●价格便宜。2 结构原理与电气参数2.1 管脚图HFbR2416接插器件有4脚和8脚两种封装形式，图1所示为其8脚封装形式的引脚图，其中第1、4、5、8脚为悬空脚；2脚为模拟电压信号输出脚；3、7脚VEE为接地电压引脚；6脚Vcc用来连接工作电压。

2.2 内部结构示意图图2 所示为HFbR2416接插件的内部结构原理图。由图中可知，光接收器HFbR2416可将光纤中传输的光信号转换为模拟电压信号。由于其 HFbR2416接收器的信号幅度远大于PIN光检测器的输出信号，所以，在抗电磁干扰能力方面较之于PIN光检测器有很大提高，如果电磁环境恶劣，还可以选择HFbR2416的金属封装形式。2.3 电气特性HFbR2416 通常与光发射机HFbR1414共同组成光通信系统，与之相接的光纤可以是50/125μm，62.5/125μm,100/140μm和200μm。 HFbR2416的主要参数如表1所列，相应的脉宽畸变与输入光功率的关系曲线如图3所示，图4所示为其波谱响应曲线。
                          
                       
                          
                                表1 HFbR2416的主要特性参数参  数符  号最小值最大值一般值单  位注  释电源电压Vcc-0.56.0　V　输出电压Vsig-0.5Vcc　V　输出阻抗 Zo　　30Ωf=50MHz响应度Rp5.39.67MV/μW@820nm,50MHz上升/下降时间tr,tf　6.33.3nsPR=100μW peak脉宽失真PWD　2.50.4nsPR=100μW peak带宽bW　　125MHz　3 应用电路HFbR2416接插器件的输出为模拟电压信号，

可应用于模拟光通信系统和数字光通信系统。图5为HFbR2416在数字光接收机中的应用电路设计。该光接收电路在工作时，由HFbR2416将光纤传输的光信号转换成电压信号，电路自动增益控制限幅放大器和逻辑电平比较器的作用是将HFbR2416输出的电压信号转换成TTL或者ECL数字电平。另外，在HFbR2416的Vcc与电源间还需要连接一个10Ω的限流的电阻和0.1μF的旁路电容以去除电源噪声。如果需要，还可加入一个更复杂的滤波电路。通常把HFbR2416组成的光接收器和HFbR1414组成的光发射器配套使用，以构成完整的光通信收发系统。4 小结HFbR2416可广泛应用于集线器、网桥、路由器、转发器，以太局域网以及令牌局域网等光通信系统，可用来接收高速传输的数字信号。此外，它还可以用于高灵敏度的光纤传感器系统中。