近年来,随着网络宽带化的发展,EPON作为目前实现FTTH实用而有效的解决方案得到了大量研究。而光突发接收技术作为EPON系统实现的一个关键技术在国内外一直没能够很好解决。传统低速信号的突发接收技术一般都采用直流耦合,因为直流耦合的能够快速响应突发信号的变化。但对于速率高达1.25Gb/s的EPON的突发信号,采用直流耦合一方面对不同的数据包在短时间内做到正确门限设置,另一方面在包之间的间隔时间内要及时准确的对信号电平进行复位以便能够正确接收下一个数据包。这些都是制约直流耦合接收的技术难题,以致到目前适合直流接收的EPON突发接收芯片仍未出现。 本文根据EPON的协议802.3ah的要求,详细分析了EPON系统帧结构和码型的特点,采用交流耦合方法成功的设计了EPON突发式接收模块。本文采用了两种方案来实现该突发式接收模块。 第一种方案:采用通用的用于连续信号接收的前放芯片。为了达到对突发信号的快速响应,抛弃芯片内部的自动增益控制AGC(Automatic Gain Control)电路功能。实验结果表明采用这种方式,只要恰当的选择耦合电容,能够实现对突发信号的正确接收,同时动态范围能达到15dB左右。但由于AGC的功能失去作用,使得模块的饱和光功率很难提高。 第二种方案:在前放中引入直流消除技术DC(DC Cancellation)。通过将电路中跨阻放大器后的信号的直流成分反馈到前放输入端,来控制进入跨阻放大器的信号电流,从而消除信号中的直流成分,使得最后的信号无论大光信号和小光信号,它们的直流成分都在同一点。采用这种方案,耦合电容对信号接收的性能影响很小,使得模块的灵敏度有微弱改善,但接收饱和光功率得到很大提高,能够达到-1dBm,动态范围达到25dB以上。 同时,在文章中详细分析了影响信号接收的各种因素,比如抖动、Q值、信噪比SNR,、码型和保护时间等。 结果表明我们所设计的光突发接收模块具有很高的灵敏度和较宽的动态范围。该模块能够满足EPON系统的要求。交流耦合方法避开了直流耦合突发式光接收模块设计过程中的技术难题。在EPON系统突发应用中,该交流耦合模块可以作为一种有效的而廉价的替代方案。