Trong những tuyến truyền dẫn quang cự ly gần có thể dùng thêm bộ suy hao quang (optical attenuator) để giới hạn mức công suất thu quang trong phạm vi dải động của linh kiện thu quang.
4.1.2.5. Nhiễu (Noise)
Trong hệ tống thu quang,nhiễu thường được thểhiện dưới dạng dòng, gọi là dòng nhiễu. Các nguồnnhiễu:
a. Nhiễu nhiệt
Nhiễu nhiệt là nhiễu gây ra do điện trở tải của diode thu quang cũng như trở kháng đầu vào của bộ tiền khuếch đại. Nhiễu nhiệt It phụ thuộc vào nhiệt độ, bề rộng băng nhiễu và điện trở tải theo công thức:
2 4 t KT I B R = (4.16) K = 1,38.10-23J/oK: hằng số Boltzman
T: nhiệt độ tuyệt đối, oKB: bề rộng băng, Hz R: điện trở tải, Ω
b. Nhiễu lượng tử
Nhiễu lượng tử sinh ra do sự biến động ngẫu nhiên năng lượng của các photon đập vào diode thu quang. Dòng nhiễu lượng tử được xác định theo biểu thức sau:
2 0 2 . . . 2 . . q P I e R P B e I B = = (4.17) c. Nhiễudòng tối:
Khi chưa có công suất quang đưa tới photodetector nhưng vẫn có một lượng dòng điện nhỏ chảy trong mạch. Dòng này được gọi là dòng tối. Nó phân phối đến nhiễu toàn hệ thống và cho sự dao động ngẫu nhiên. Nhiễu do dòng tối được xácđịnh:
2 2 . .
d d
I e I B
= (4.18)
Id: dòng tối
e: điện tích của electron.
4.1.3. Sơ đồ khối bộ thu quang
Bộ thu quang là sự tổ hợp của bộ tách sóng quang, bộ tiền khuếch đại điện, và các phần tửxử lý tín hiệu điện. Sơ đồ khối của bộ thu quang số được minh họa ở hình 4.5. Bộ tách sóng quang thực hiện chức năng chuyển đổi tín hiệu quang ngõ vào thành tín hiệu điện. Do tín hiệu quang ngõvào đã bị suy yếu do truyền trên đường truyền nên tín hiệu ở
ngõ ra bộ tách sóng quang cần đưa đến bộ tiền khuếch đại. Yêu cầu của bộ tiền khuếch đại phải có nhiễu thấp. Chúng ta thường thấybộ tiền khuếch đại nhiễu thấp có băng thông không đủ để đáp ứng tín hiệu số tốc độ cao trong thông tin quang, dođó cần bộ equalizer để cân bằng lại băng thông như yêu cầu. Ngoài ra bộ equalizer còn được sử dụng để làm giảm bớt sự chồng lấp xung do trải rộng xung. Sau đó, tín hiệu được tiếp qua bộ khuếch đại để làm cho tín hiệu đủ mạch để xử lý tiếp. Bộ khuếch đại này thường sử dụng bộ AGC (Automatic Gain Control) để điều chỉnh độ lợi cho phù hợp. Bộ lọc đặt sau bộ khuếch đại để loại bỏ các thành phần tần số không mong muốn sinh ra do quá trình xử lý tín hiệu.Trong các bộ thu quang tốc độ thấp, người ta thường sử dụng tách sóng bất đồng bộ, sử dụng bộ so sáng để quyết định xung đó có hiện diện hay không, tức là xác định xem bit đó là 1 hay 0. Loại dữ liệu khôi phục này được giả sử là các xung có dạng cạnh lên và xuống. Đối với tuyến thông tin quang tốc độ cao, để đạt được chất lượng tối ưu, xung đồng hồ dữ liệu được mã hoá vào trong tín hiệu phát và được khôi phục ở bộ thu thông quang mạch khôi phục xung đồng hồ. Xung đồng hồ khôi phục được đưa tới mạch quyết định bit để quyết định xem mức điện áp hiện tại là mức 1 hay mức 0. Dựa vào kết quả quyết định, ngõ ra của mạch quyết định bit chính là luồng dữ liệu đã đượckhôi phục, có thể chứa một số bit lỗi trong đó.