光纤电路的收发器设计 光纤电路的功率和损耗二极管的动态范围。可以根据它们的相对输出功率和灵敏度简单地选择这些组件，但是光纤电路损耗也会加剧这些组件的局限性。确定光纤电路中的插入损耗预算后，即可确定相关组件的电路功率预算。

　　“电路功率预算”与“插入损耗预算”可以互换使用，并且这两个术语肯定是相关的。确定插入损耗预算后，就可以选择合适的Tx激光二极管来沿光纤发送数据脉冲，并且可以确定激光二极管的输出功率范围。在收发器设计中，需要仔细将其与接收光电二极管配对。

　　尽管光纤电缆中的电磁和光学行为可能会变得非常复杂，但是光纤电路的设计却非常简单。从光学的角度来看，只有三个关键组件：

　　显然，构建收发器模块还需要其他光学和电子组件。诸如透镜和耦合器之类的光学组件对于发送和检测数据脉冲很重要，而在MMF中进行多路复用/多路分解则需要衍射光栅。这些都会给光学系统增加一些损耗，在配对发射器和接收器组件时需要考虑这些损耗。

　　在设计光纤电路时，通常首先选择光纤的类型，因为这受电路长度和电路将在其中运行的网络类型的限制。因此，您需要首先确定插入损耗预算，然后才能专注于配对激光二极管，光电二极管和其他光学组件。这是确定插入损耗预算作为整体电路功率预算一部分的方法。

　　您要使用的光纤类型（或电缆类型，例如，用于铜缆以太网）将确定电路中的极大插入损耗。此外，标准化光纤具有额定衰减系数，该衰减系数需要包含在电路功率预算计算中。不同光纤波长的标准衰减系数如下所示。

　　要考虑的下一点是光纤中的损耗。任何光纤中都有许多损耗源。对于传播模式，光缆中的所有损耗都由反射和散射控制，它们共同决定了插入损耗。耦合器，接头，散射以及具有折射率对比的任何界面都会产生反射和/或散射。单个接头可能只会产生约0.3 dB的损耗，但是多个接头会导致光纤迅速达到其插入损耗预算。

　　要确定光纤电路上的总损耗，请将沿光纤电路的每个源的损耗加起来。如果使用以太网光纤，则可以在IEEE 802.3xx标准中找到指定的插入损耗预算，该标准指定了给定以太网数据速率/指定的极大允许插入损耗。一旦知道总损耗或插入损耗预算，就可以确定收发器电路所需的光电二极管和激光二极管对。

　　要确定是否可以同时使用激光二极管和光电二极管，只需使用下面显示的公式进行比较。首先，发射功率Ptx（以dBm为单位）需要在接收器灵敏度Pmin和线性范围的高端之间变化，线性范围是根据动态范围DR定义的：

　　如果存在损耗，只需将插入损耗预算（ILB）添加到上式的LHS中，即可确定所需的输出功率范围：

　　该方程式告诉您电路功率预算的影响：Tx功率需要克服插入损耗预算，但不能超过接收器的动态范围。从上面的等式可以明显看出，ILB

　　

　　确定收发器所需的Tx和Rx组件后，就需要设计和仿真驱动器和接收器电路。接收器电路非常简单，基本上是带有低噪声放大器的雪崩光电二极管电路。放大器的线性范围和光电二极管的负载线将定义收发器的动态范围。发送器侧的驱动电路需要具有低相位噪声，以确保数字数据具有低抖动。

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