Siliziumphotonik

Welche Aufgabe hat im optischen Empfänger der direkt hinter der Photodiode angeordnete Transimpedanzverstärker (TIA)?

  1. AEr wandelt elektrische Signale in Änderungen der Lichtintensität um und speist sie ohne Modulator in die Faser ein
  2. BEr wandelt den kleinen Strom der Photodiode in ein Spannungssignal um, das die nachfolgenden Stufen leicht verarbeiten können, und verstärkt es
  3. CEr erhöht die Sperrspannung an der Photodiode und vermehrt durch Lawinenvervielfachung das Licht selbst, um die Empfindlichkeit zu steigern
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Antwort: B. Er wandelt den kleinen Strom der Photodiode in ein Spannungssignal um, das die nachfolgenden Stufen leicht verarbeiten können, und verstärkt es

Die Photodiode liefert einen Strom entsprechend der Lichtintensität; bei einer Empfangsleistung von etwa 0,1 mW ist auch der Strom mit etwa 0,1 mA klein und kann so nicht von der Entscheiderschaltung verarbeitet werden. Der TIA ist ein Verstärker, der den Eingangsstrom in eine Spannung umwandelt, und gibt eine Spannung aus, deren Größe vom Wert des Rückkopplungswiderstands abhängt. Er muss eine Bandbreite von einigen zehn GHz mit geringem Rauschen vereinen und wird direkt neben der Photodiode platziert, um die Kapazität der Verbindungsleitung klein zu halten. Elektrische Signale in Licht umzuwandeln, ist die Aufgabe von Treiber und Modulator auf der Senderseite.

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