光纤信号放大器特性
01 光纤放大器
一、前言
这是一款红外光纤信号放大器， 正面放大频率带宽选择以及放大增加旋钮。 下面是放大信号输出接口。 放大器的背后有光纤信号接口。 放大器使用两节 9V 电池供电。
二、放大特性
1、光谱范围
在放大器前面板上， 给出了放大器感应光谱范围， 光波波长从 800nm 到 1800 nm。 可以看到对于普通的可见光来说， 处在放大器感应光谱范围之外。
▲ 图1.2.1 放大器的感应光谱范围
2、输出信号
使用碳素管将一个红外 LED 与导光纤维对接在一起。 选择 NPN 三极管 C2383 驱动该红外 LED，测量放大器的信号放大特性。 在面包板上搭建测试电路。 利用导光纤维将红外脉冲导入放大器输入端口。 设置放大器的频率特性， 低频为直流放大， 高频特性达到最大。 放大倍数设置为最大， 为 10000 倍。 这是采用DG1062产生 一个 5 微秒的脉冲信号， 测量驱动晶体管 集电极电压 与 放大器的输出信号。
▲ 图1.2.2 红外LED驱动电路
这是读取示波器测量的波形， 从中可以看到信号的增益和放大器的带宽。 信号的峰峰值 大约为 430mV 。 在放大器增益最大的情况下所获得的放大脉冲信号。 信号的上升沿， 距离 LED 驱动发光之间大约有 10 微秒的延迟。 这种情况对应的放大器的带宽大约在 100kHz 左右。
▲ 图1.2.3 对于脉冲LED光电信号放大波形
三、对比测试
下面对照一下这款自制的 SP-45ML 光电检测放大器特性。 这是 SP-45ML 测量所得到的光电信号。 首先，该放大器的放大倍数非常大， 输出已经饱和。 所以 SP-45ML 光电放大器的灵敏度大大超过了这款手头的光纤放大器。 信号的上升沿延迟大约 20微秒， 响应速度稍微慢了些。 左边是光线放大电路得到的信号， 右边是 SP-45ML 光电放大器得到的信号。 相比， 光纤信号放大器增益较低，但频率响应较高。 SP-45ML 灵敏度高， 但是带宽只有前者的一半左右。
▲ 图1.3.1 放大信号对比
左边：光纤放大器，右边：SP-45ML放大器
※ 总
本文对于手边的光纤信号放大器特性进行检测， 同时对比了 SP-45ML 光电放大器的特性。 综合应用方面， 还是SP-45ML 略胜一筹。
