光链路噪声系数计算
噪声（功率或电平）
系统噪声系数F s ,
F s =F 1+F 2-1F 3-1++ G 1G 1G 2=10lg （ktBF ） =-174dBm /Hz +B +F
设前置放大器噪声系数NF pre =3dB
设后置放大器噪声系数NF p ost =3dB
激光器噪声---相对强度噪声N RIN
设激光器噪声系数N RIN =-155dB /Hz 又N RIN （激光器输出端光噪声）noise = 2P laser （激光器平均光输出功率）P opt 2
P opt
所以，noise 2=NF RIN ⋅P laser =-155dB /Hz ⋅(4⨯10-3) 2
=7. 113⨯10-8mW
引起此RIN 光噪声的RIN 输入噪声电流（光电流），
因为，P opt noise =I RIN ⋅T (E /O ) noise I RIN =
所以，P opt T (E /O ) 7. 113⨯10-8mW =0. 1W /A
=7. 113⨯10-10A
其中，T(E/O)为激光器转换函数（光电流——激光器功率），E 为在激光器输入端的RIN 噪声功率，O 为射频RIN 噪声产生激光器光电流。
2P RIN (in ) =I RIN ⋅R laser
=(7. 113⨯10-10) 2⋅5
=2. 53⨯10-15mW (-145. 97dBm )
因为一个器件输入端噪声功率=10lg （ktBF ） =-174+F
所以，F RIN =-145. 97-174=28. 03dB
光电二极管产生的噪声P photo noise （在光电二极管输出端）
P photo noise 2=I photo noise ⋅R pho
-19=2q ⋅I p ⋅B =2⨯1. 6⨯10库⋅2. 95mA
=9. 444⨯10-17mW /Hz (-160. 25dBm /Hz )
其中，I p 是平均（DC ）光功率产生的电流，q 是电子电荷q =1. 9⨯10-19库仑 设激光器的平均(D)光功率为4mW, 经光纤（1KM ）损耗为0.35dB(0.92),光电二极管的转换函数T(O/E)，照到光电二极管的光功率产生的RF 电流T(O/E)=0.8A/W。
I p =P laser (DC ) ⋅L cable ⋅T (O /E )
所以，=4mW ⨯0. 92⨯0. 8A /W
=2. 95mA
由光电二极管在其输出端产生的噪声，折算其输出端的噪声系数，
F=-160.25+174=13.75dB。
光链路系统噪声系数：
F s =F 1+
=2+F 2-1F 3-1++ G 1G 1G 21.288-1635.3311.1749-123.714-11.117-12-1+++++0.58 1.892.0960.6260.[**************]0
=2+0.00288+8.172+0.0014+5.374+0.0277+0.263
=15.84（12dB ）
激光器RF 增益（损耗）分析
物理过程：RF 功率加到激光二极管上产生电流（光电流）
P R F =I l 2a s ⋅e R r l a s e
I laser =P RF
R laser
0. 7762⨯10-3(W ) 5(Ω) 所以，=
=0. 01246A
此RF 光电流，产生调制光功率。光电流转换至光功率的转换系数T(E/O),T(光电流——光功率)=T（W/A）
P 调制光=I laser T (E /O )
=0. 01246A ⨯0. W /A
=0. 001246W
P 调制光1. 246mW ==1. 605(2. 06dB ) P RF 0. 7762
接收光电二极管增益（损耗）分析：
照射到光电二极管的光功率转换为RF 电流。
I photo (RF ) =P 光⋅T (O /E )
=1. 15mW ⨯0. 8A /W
=0. 92mA
此RF 电流流过负载电阻（匹配网络输入电阻）产生RF 功率，
P =I 2photo ⋅R
=(0. 92mA ) 2⋅50Ω =0. 043mW
光电二极管增益=
区别光电二极管产生的霰弹噪声，1，它是平均(DC)光功率产生的，2，它等于流过光电二极管光噪声电流平方乘以光电二极管的内阻（100欧姆） 0. 043mW =-14. 27dB 1. 15mW
光链路噪声系数计算
噪声（功率或电平）
系统噪声系数F s ,
F s =F 1+F 2-1F 3-1++ G 1G 1G 2=10lg （ktBF ） =-174dBm /Hz +B +F
设前置放大器噪声系数NF pre =3dB
设后置放大器噪声系数NF p ost =3dB
激光器噪声---相对强度噪声N RIN
设激光器噪声系数N RIN =-155dB /Hz 又N RIN （激光器输出端光噪声）noise = 2P laser （激光器平均光输出功率）P opt 2
P opt
所以，noise 2=NF RIN ⋅P laser =-155dB /Hz ⋅(4⨯10-3) 2
=7. 113⨯10-8mW
引起此RIN 光噪声的RIN 输入噪声电流（光电流），
因为，P opt noise =I RIN ⋅T (E /O ) noise I RIN =
所以，P opt T (E /O ) 7. 113⨯10-8mW =0. 1W /A
=7. 113⨯10-10A
其中，T(E/O)为激光器转换函数（光电流——激光器功率），E 为在激光器输入端的RIN 噪声功率，O 为射频RIN 噪声产生激光器光电流。
2P RIN (in ) =I RIN ⋅R laser
=(7. 113⨯10-10) 2⋅5
=2. 53⨯10-15mW (-145. 97dBm )
因为一个器件输入端噪声功率=10lg （ktBF ） =-174+F
所以，F RIN =-145. 97-174=28. 03dB
光电二极管产生的噪声P photo noise （在光电二极管输出端）
P photo noise 2=I photo noise ⋅R pho
-19=2q ⋅I p ⋅B =2⨯1. 6⨯10库⋅2. 95mA
=9. 444⨯10-17mW /Hz (-160. 25dBm /Hz )
其中，I p 是平均（DC ）光功率产生的电流，q 是电子电荷q =1. 9⨯10-19库仑 设激光器的平均(D)光功率为4mW, 经光纤（1KM ）损耗为0.35dB(0.92),光电二极管的转换函数T(O/E)，照到光电二极管的光功率产生的RF 电流T(O/E)=0.8A/W。
I p =P laser (DC ) ⋅L cable ⋅T (O /E )
所以，=4mW ⨯0. 92⨯0. 8A /W
=2. 95mA
由光电二极管在其输出端产生的噪声，折算其输出端的噪声系数，
F=-160.25+174=13.75dB。
光链路系统噪声系数：
F s =F 1+
=2+F 2-1F 3-1++ G 1G 1G 21.288-1635.3311.1749-123.714-11.117-12-1+++++0.58 1.892.0960.6260.[**************]0
=2+0.00288+8.172+0.0014+5.374+0.0277+0.263
=15.84（12dB ）
激光器RF 增益（损耗）分析
物理过程：RF 功率加到激光二极管上产生电流（光电流）
P R F =I l 2a s ⋅e R r l a s e
I laser =P RF
R laser
0. 7762⨯10-3(W ) 5(Ω) 所以，=
=0. 01246A
此RF 光电流，产生调制光功率。光电流转换至光功率的转换系数T(E/O),T(光电流——光功率)=T（W/A）
P 调制光=I laser T (E /O )
=0. 01246A ⨯0. W /A
=0. 001246W
P 调制光1. 246mW ==1. 605(2. 06dB ) P RF 0. 7762
接收光电二极管增益（损耗）分析：
照射到光电二极管的光功率转换为RF 电流。
I photo (RF ) =P 光⋅T (O /E )
=1. 15mW ⨯0. 8A /W
=0. 92mA
此RF 电流流过负载电阻（匹配网络输入电阻）产生RF 功率，
P =I 2photo ⋅R
=(0. 92mA ) 2⋅50Ω =0. 043mW
光电二极管增益=
区别光电二极管产生的霰弹噪声，1，它是平均(DC)光功率产生的，2，它等于流过光电二极管光噪声电流平方乘以光电二极管的内阻（100欧姆） 0. 043mW =-14. 27dB 1. 15mW