Techniques De Réception - Synoptique D’une Transmission Optique

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59 Ce qui permet d'exprimer la bande passante du TIA par: X ˜š› 1 2 — ˜ " ‹ Equation I. 60 La bande passante du TIA augmente avec le gain de l'amplificateur. Il est donc possible de réaliser un amplificateur avec une grande bande passante. Cette caractéristique est à l'origine de l'utilisation d'un TIA comme amplificateur de sortie de la plupart des photorécepteurs actuels. L'équation de conversion d'un photorécepteur peut être déterminée en utilisant l'équation I. 57 et en appelant Pmoy la puissance optique moyenne et g le gain du TIA et ainsi avoir l'expression de la tension de sortie V du photorécepteur en fonction de la puissance optique d'entrée Pin: 8 7 ( - a& 9 7 ( - a& 9 Equation I. 61 Le coefficient K est appelé le gain de conversion du photorécepteur. Ce type de récepteur génère du bruit issu de la photodiode ainsi que de l'amplificateur électrique. On utilise généralement un filtre électrique passe-bas de Bessel pour éliminer la majorité du bruit. Synoptique fibre optique - Achat en ligne | Aliexpress. Ces bruits sont de différentes natures, ils ne sont pas traités ici car la caractérisation des signaux optiques sera effectuée en limite de bruit optique en dégradant le signal optique utile et donc le rapport signal à bruit (OSNR), cette technique de caractérisation est présentée dans le prochain paragraphe.

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Pour obtenir une photodiode avec une bonne efficacité quantique η, il faut que l'absorption des photons incidents se fasse quasi-exclusivement dans la zone intrinsèque et non pas dans les zones dopées. C'est pourquoi la plupart des photodiodes PIN sont fabriqués à l'aide d'une double hétérostructure. ii. L'amplificateur à Trans-impédance: Un amplificateur électrique de type TIA, convertit le courant de la photodiode en tension. L'association d'une photodiode PIN et d'un TIA permet d'obtenir simultanément une grande bande passante et un bruit faible [49]. La figure I. 13 illustre un schéma simplifié et le modèle électrique équivalent d'un TIA. Synoptique fibre optique 1. Figure I. 13 Schéma d'un photorécepteur muni d'une photodiode PIN et d'un amplificateur à trans- impédance (a), circuit électrique équivalent (b). Les paramètres des composants du modèle électrique du TIA de la figure I. 13 sont: 42 RL: résistance de biais de la photodiode CT: capacité totale du photodétecteur et du circuit de biais RF: Résistance de retours du TIA En général RF >> RL et G >> 1, ce qui permet d'exprimer la fonction de transfert de l'amplificateur par: – / " $ " ‹ 1 = — ˜ " ‹ ™ Equation I.

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i. La photodiode PIN Le rôle d'une photodiode est de convertir la puissance optique incidente Popt en courant de photodétection id. Ce courant de photodétection est proportionnel à la puissance optique tel que: " $ " &€ Equation I. 57 où R est appelé le facteur de conversion. Son expression est donnée par la formule: " ƒ" •– 41 où h ν est l'énergie des photons incidents, q la charge électrique élémentaire et η l'efficacité quantique de la photodiode. La structure d'une photodiode PIN est donnée avec la figure I. 12. Dans une photodiode PIN, une zone de déplétion ou intrinsèque de longueur W est entourée par une zone dopée P et une autre dopée N. Cette structure en sandwich donne le nom de la photodiode PIN. Figure I. 12 Principe de fonctionnement d'une photodiode PIN [48]. Lorsqu'un photon incident arrive par la face P de la photodiode, il la traverse et se fait absorber par les atomes de la zone intrinsèque. Cette absorption va générer une paire d'électron-trou qui, sous l'effet d'un champ électrique crée par la source de tension V, vont déplacer vers les zones N et P. Synoptique fibre optique d. Ce flux d'électron-trou crée un courant id dans la photodiode.

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