对于光发送端机而言，我们要求它能输出尽可能大的光功率（而这由发光器件的特性所决定），这是因为光功率越大，信号可传送的距离越远。并且，还要求具有较深的调制度，因为调制度越深，对接收机而言可以得到高的信噪比输出，这是我们所希望的。但是另一方面，由于发光二极管的非线性失真，当光功率或调制度加大时会产生严重的微分增益失真，同时还由于发光管扩散导纳随载流子的注入大小而变化，使得在信号的被调制过程中还会产生相位失真，这就要求不要采用过大的激励信号。

    显然，以上两个要求是矛盾的。在以上的电路框图中，设计者主要考虑是保证要达到的目的是前者，而对于后者所造成的不利影响，则由电路本身来克服。

    当系统传输图像时，LED本身的非线性将导致微分增益（DG）和微分相位（DP）失真。微分增益失真产生的原因是，位于不同亮度电平上的副载波振幅的放大程度不同，表现为图像的彩色饱和度随亮度电平发生变化 ; 微分相位失真是，位于不同亮度电平上的副载波相位使相对于色同步的相位发生变化，表现为彩色色调随亮度电平发生变化。目前制造的GaAIAs发光二极管中，由于非线性造成的微分增益一般为5%~15%，最高达20%; 微分相位一般为1~ 5°最高可达10°。在电视传输系统中，这两项指标的要求通常分别为1%和1°。因此，为了达到要求，在电路中需要采取预补偿措施，以校正输出特性的非线性。

    一般，在LED驱动电路中，利用预补偿网络中的非线性元件，使输入的电视信号得到和光源特性相反的非线性失真，从而抵消光源原来的非线性失真，使总的输出特性的非线性得到改善。

    四、光接收端机

    光发送端机输出的光信号，在光纤中传输时不仅幅度会受到衰减，而且脉冲的波形也会被展宽。光接收端机的任务是探测经过传输的微弱光信号，并以最小的附加噪声及失真去放大、再生而恢复成原传输的电信号。

    1、光接收端机的组成

    光纤传输系统有模拟和数字两大类，光接收机也有数字接收机和模拟接收机两种形式(如图3所示)。它们均由反向偏压下的光电检测器、低噪声前置放大器及其他信号处理电路组成，是一种直接检测（DD）方式。与模拟接收机相比，数字接收机更复杂，在主放大器后还有均衡滤波、定时提取与判决再生、峰值检波与AGC放大电路（见图3b）。但因它们在高电平下工作，并不影响对光接收机基本性能的分析。

    在光接收端机中，首先需要将光信号转换成电信号，即对光进行解调，这个过程是由半导体光电检测器件（一般用PIN光电二极管或雪崩光电二极管APD）来完成的。经半导体光电检测器件检测而得的微弱信号电流（nA ~μA ），流经负载电阻转换成电压信号后，由前置放大器加以放大。但前置放大器在将信号进行放大的同时，也会引入放大器本身电阻的热噪声和晶体管的散弹噪声。此外，后面的主放大器在放大前置放大器的输出信号时，也会将前置放大器产生的噪声一起放大。所以，前置放大器的性能优劣对接收机的灵敏度有十分重要的影响。为此，前置放大器必须是低噪声、宽频带的放大器。光电检测和前置放大器合起来叫做接收机前端，其性能的优劣是决定接收灵敏度的主要因素。

    主放大器主要用来提供高的增益，它将前置放大器的输出信号放大到适合于判决电路所需的电平。前置放大器的输出信号电平一般为mV量级，而主放大器的输出信号一般为1V~3V（峰/峰值）。

    均衡滤波的作用是对主放大器输出的失真的数字脉冲信号进行整形，使之成为最有利于判决码间干扰最小的升余弦波形。均衡滤波的输出信号通常分为两路:一路经峰值检波电路变换成与输入信号的峰值成比例的直流信号，送入自动增益控制电路，用以控制主放大器的增益;另一路送入判决再生电路，将均衡滤波输出的升余弦信号恢复为“0”或“1”的数字信号。

    定时提取电路用来恢复采样所需的时钟。