接收器：PIN、APD、TIA 与相干检测

接收机决定了一条链路能容忍多弱的信号。两种光电二极管承担了几乎所有的工作，一对放大器把它们产生的电流转换成比特，而对于最长的链路，一种完全不同的方案——相干检测——则会取代它们。

光电二极管

PIN 二极管把每个光子最多转换成一个电子——结构简单、响应线性、动态范围宽、偏置电压低。APD 工作在接近击穿电压的状态（几十伏），使每个光子都能触发一次电子雪崩，从而换来 5–10 dB 的灵敏度提升，代价是偏置电压随温度变化、噪声更大、过载点更低。正是这部分额外的灵敏度，把一个 40 km 的模块变成 80 km，或让 PON OLT 能够透过 1:64 分光器听到某个 ONU 的信号。

关键参数：响应度（A/W，InGaAs 约为 0.8–0.9）、带宽（必须覆盖符号速率—— 10G 约需 7 GHz，25G NRZ / 50G PAM4 约需 25 GHz）、暗电流（噪声本底）、过载 （饱和功率，通常为 −1…+3 dBm；光过强同样会导致误码）。

从电流到比特

光电二极管 ──► TIA ──► LA（NRZ）  或  线性放大器 ──► ADC ──► DSP（PAM4） ──► CDR ──► 主机

• TIA（跨阻放大器）把微安级的光电流转换为电压，同时尽量少引入噪声——它在很大程度上决定了接收机的灵敏度。
• LA（限幅放大器）把波形切割成干净的 1/0 电平，用于 NRZ 链路。
• 线性 TIA + ADC + DSP——PAM4 有四个电平，因此信号必须保持线性，直到 DSP 对其均衡并判决为止；这就是 PAM4 模块成本更高、功耗更大的原因。
• 突发模式接收机（PON OLT 侧）会在来自不同 ONU 的时隙之间快速重置增益和阈值（PON 光模块）。
• 多通道 ROSA 在透镜阵列或解复用器后使用 4 元或 8 元 PIN 阵列，每个通道都有自己的 TIA 通路——这就是 DDM 中会有逐通道 Rx 功率的原因（逐通道诊断）。

灵敏度、OMA 与 FEC

灵敏度是针对某个目标误码率给出的：经典 NRZ 链路为 10⁻¹²，但对于 25G+ 和 PAM4，规范给出的是 RS-FEC 能够纠正的 FEC 前误码率（例如 2.4×10⁻⁴）——因此标称 “−10 dBm 灵敏度”的 100G 模块，只有在开启 FEC 时才可用（FEC 与链路训练）。多模规范常常用 OMA 而非平均功率来表述灵敏度；两者之间可能相差约 3 dB （校准）。

相干检测

超过约 80–120 km，或每波长速率达到 100G 以上时，直接检测的链路预算就不够用了。 相干接收机在一个 90° 光混频器中，将输入光与本振激光器混合，并用平衡光电二极管对检测两个偏振态；ADC 将结果数字化，DSP 恢复出幅度、相位和偏振信息，并以数字方式补偿色度色散和 PMD。灵敏度可提升 15–20 dB，调制格式可以是 QPSK 或 16/64-QAM。这正是 400ZR/ZR+ 和传输模块内部使用的接收机（相干光学）。

SOA 辅助接收机

一些长距 PAM4 模块（400G ER、部分 100G）会在光电二极管前放置一个半导体光放大器 对光进行预放大——这是介于 APD 和相干之间的一条中间路径，代价是更高的功耗和成本。

接收机在 DDM 中告诉你什么

• Rx 功率是光电二极管自身的测量值——是 DDM 中几乎总能反映真实情况的那个数值（DDM 数值）。
• Rx 低电平告警阈值大致对应接收机的灵敏度；Rx 高电平告警则对应其过载点（阈值与告警）。
• 当 Rx 低于失信号电平时，LOS 会置位——这是 TIA 输出端的一个硬件比较器，比任何 DDM 读数都要快。
• 接收机劣化（APD 增益漂移、TIA 老化）表现为Rx 功率正常但误码上升——仅凭 DDM 无法察觉，需要结合误码计数器一起看。

在 CodingBox 中

DDM 界面会把逐通道的 Rx 功率与模块的灵敏度和过载阈值对照显示，Check transceiver 界面则会解码出隐含 PIN 或 APD 接收机类型的传输距离和速率代码。重新编码模块时，请让这些代码如实反映它实际搭载的接收机。

各接口的灵敏度和过载窗口，以及如何根据 DDM 读数选配衰减器： Rx 功率与链路预算、 典型值。

把光电流转换成比特的 TIA、限幅放大器和信号检测电路，以及 RX_LOS 引脚： 模块电子学；PAM4 接收机上的线性前端和 DSP：调制与 DSP。