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相干光通信 为什么要相干光通信？ 相干检测原理与特性 相干光通信调制方式 相干光通信解调方案 相干接收系统的关键技术 1. 为什么要相干光通信 1. 1 核心在于相干光检测----技术优势 与传统的强度调制----直接检测(IM/DD)相比，因为通过检测本振和信号光的差来提高接收的灵敏度。 IM/DD----尺子；相干光检测----游标卡尺； 弱点：系统复杂，对器件要求高，使得较长时间未走向实用 1.2 光通信骨干网发展----未来市场需要 网络需扩容，而WDM框架确定(0.8nm信道间距)； 提高传输速率?增加带宽，将受滤波器等器件带宽的限制 采用四相位调制减小所占带宽?降低接收灵敏度，采用相干接收提高灵敏度来补偿?DQPSK 2.相干检测原理与特性 除了信号光 （2-1） 以外，还有本振光 （2-2） 混合后的输出光功率： （2-3） 光发射机 光混合器 本振光 光电检测 放大 相位(频率)控制 检波(外差) 判决 信号输出 式（2-3）要求光混合器中信号光Es与本振光EL的偏振态一致，否则应改写为： 当两偏振方向的夹角??增加时，信号将明显减弱。 强度检测的时候对偏振一致性要求更高，相位、频率检测信号在（?s-?L）中 ，不直接与 成正比，因此对偏振的要求相对较低。 同时LiNbO3为代表的外调制器容易实现相位调制，这也是相位调制的优势以及被采用的原因。 光混合器：为使信号光Es与本振光EL的偏振态一致，采用： 1. 偏振控制：控制本振光EL的偏振态，使之始终与信号光保持一致； 2. 偏振分集：将信号光和偏振光都分成x, y偏振方向的两部分（矢量投影）并有两不同的光路传输，解调后再将信号合成。 光电检测的信号功率与光强度（电场的平房）成正比，而光混合器中是两电场的叠加。所以，多出了与相位相关的量（在中频或信号频率）。 2. 1 零差相干光检测 ，光电流为 （2-4） ，而信息处于 中，滤掉几乎是直流成分的第一项可得出信号 （2-5） 直接检测的光通信系统： ，零差相干检测电流提高了 倍，电功率（电流的平方）提高了 倍。 优点：a. 接收功率提高?灵敏度提高 b. 可检测相位信息 2.2 外差相干光检测 如果 ，光电流为