2．光接收机
    光接收机的作用是：把光纤传送来的光信号转换为电平合适、噪声低、幅频特性平坦的电视射频信号，送入电缆分配网络进行分配至电视用户收看。光接收机分室内型和室外型，两者除供电方式不同外，工作原理基本上是一样的。它主要包括光检测器组件，输入输出放大器、均衡网络、可变衰减器、自动增益（AGC）控制、数据采集与控制和电源等部分。其组成方框图如图13所示。

    (1)光检测器
    光检测器是把输入的光信号变成电信号输出。它是一个把光电二极管和前置放大器用集成的方法做成的器件。常用的光检测器主要有光电二极管（PD）,PIN光电二极管（PIN-PD）和雪崩式光电二极管（APD）。

    光电二极管由一个P型半导体和一个N型半导体结合在一起，构成了一个PN结，P型半导体中带正电荷的空穴向N型半导体扩散，N型半导体带负电荷的电子向P型半导体扩散，在分界面两侧形成电荷堆积，形成一个由N区指向P区的自建电场，阻止双方的继续扩散。

    当入射光照射光电二极管时，被束缚的电子吸收光子能量后，成为自由运动的电子，形成可以导电的电子一空穴对，它们将在自建电场的作用下作定向运动，即空穴沿电场方向向P区运动，电子逆电场方向向N区运动，形成光电流，完成了光电转换。

    PIN光电二极管是在P型半导体和N型半导体之间加一层杂质极少的本征半导体（工层）组成。I层为具有半绝缘性质的半导体，空穴和电子都很少，在外加反向电压和自建电场的作用下，会使整个I区都几乎不存在电子和空穴，只有不能移动的带电离子，该层比P区和N区厚。当入射光从较薄的P层进入I层，会在工层中产生大量的电子一空穴对，使载流子高速移动，得到较大的光电流，提高了灵敏度。同时，I层的加入，使PN结电容变小，有利于处理高速脉冲信号。
    雪崩式光电二极管是加大PN结反向偏压，使光生载流子的漂移速度加快，使载流子与晶体中的原子相撞，产生新载流子，这些新产生的载流子被加速了以后，又会碰撞出新的载流子，导致光生载流子雪崩式的增加，达到电流倍增效果，大大地提高了灵敏度。

    (2)输入和输出放大器
    输入放大器是把光检测器输出的电信号进行低噪声放大。输出放大器则是把前置送来的电信号进一步放大至所需的输出电平。对输入／输出放大器的要求是噪声小、频带和增益适当、动态范围宽以及有良好的散热性能。

    (3)均衡器与自动增益控制电路

    均衡器的作用是：对光接收机中的电信号某些频率成分进行补偿、抑制甚至滤除，它主要由电阻、电容、电感和PIN二极管等组成。自动增益控制电路的作用是：使放大器的增益能随入射光功率的变化而得到相应的调整。它主要由可变衰减器和控制电路组成。

    (4)数据采集与控制和电源部分
    数据采集与控制部分，是利用微处理器（CPU）对光接收机的各项参数进行调整与控制。电源部分为光接收机提供所需的直流电压。
    为了实现双向传输，不少光接收机内预留有上行光发射机安装位置，安装上行光发射机和双向滤波器等器件后，可传送上行信号。双向传输光接收机组成方框图如图14所示？

    图15为数字光接收机原理方框图。经光／电转换、放大后，输出的为数字信号。
    光接收机的主要性能指标有：灵敏度、噪声、幅频特性和非线性失真等。

    3．光放大器
    为了使光信号传输距离更远，在光缆传输途中需把光信号进行放大。光的放大有直接放大和间接放大，直接放大的光放大器又分半导体激光放大器和光纤型激光放大器，而光纤型激光放大器按掺入纤芯的元素不同，又分掺饵光纤放大器（EDFA）和掺错氟化物光纤放大器（PDFA）。在有线电视光纤传输系统中，光纤放大器如用在光发射机的输出端，以提高光发射机的输出功率，称为光增强器。如用在光接收机的输入端，以提高光接收机的灵敏度，称为光预放器。如用于光缆线路中间，以放大传输的光信号，增加传输距离，称为光中继器。

    间接光放大器是先把光信号转换为电信号，然后通过放大后，再转换为光信号。它实际上是由光接收机、电信号放大器和光发射机组成。这种方式每放大一次，会使载噪比和组合二次失真（CSO）降低。不能对模拟信号多次放大。

    半导体激光放大器与半导体激光器的工作原理大致相同，它是利用输入的光信号去激励激光器已实现粒子数反转的激活物质，得到光强增大的光。半导体激光放大器体积小，但与光纤祸合时损耗大。

     掺饵光纤放大器是在光纤的纤芯中掺入能实现粒子数反转的激活物质元素饵 (Er)，在泵浦光输入到掺饵光纤后，实现粒子数反转，在光信号的作用下产生受激辐射，把光信号放大。

      掺饵光纤放大器的结构示意图如图16所示。

    掺错氟化物光纤放大器也采用光激励方式，其中的激活物质是错原子。采用Nd : YLF激光器作泵浦光源时，在输出光的波长为1.31μm，在30 nm带宽内，输出功率大于100 mW。

    光放大器的主要技术指标有：小信号增益、饱和输出功率、带宽、波长范围、噪声系数、泵浦功率、泵浦波长等。