相干光通信
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相干光通信是指充分利用光纖通信的帶寬,將無線電數字通信系統中外差檢測的相干通信方式應用於光纖通信,在光纖通信系統中採用外差或零差檢測方式,顯著提高接收靈敏度和選擇性。相干光通信充分利用了相干通信方式具有的混頻增益、出色的通道選擇性及可調性等特點。
在發送端,採用外調製方式將信號調製到光載波上進行傳輸。當信號光傳輸到達接收端時,首先與一本振光信號進行相干耦合,然後由平衡接收機進行探測。相干光通信根據本振光頻率與信號光頻率不等或相等,可分為外差檢測和零差檢測。前者光信號經光電轉換後獲得的是中頻信號,還需二次解調才能被轉換成基帶信號。後者光信號經光電轉換後被直接轉換成基帶信號,不用二次解調,但它要求本振光頻率與信號光頻率嚴格匹配,並且要求本振光與信號光的相位鎖定。
相干光通信的優點[1]
相干光通信充分利用了相干通信方式具有的混頻增益、出色的通道選擇性及可調性等特點.與IM—DD系統相比,具有以下獨特的優點.
1.靈敏度高,中繼距離長
相干光通信的一個最主要的優點是相干探測能改善接收機的靈敏度.在相干光通信系統中,經相干混合後的輸出光電流的大小與信號光功率和本振光功率的乘積成正比;由於本振光功率遠大於信號光功率,從而使接收機的靈敏度大大提高,以致於可以達到探測器的點雜訊極限,並因此也增加了光信號的傳輸距離.
2.選擇性好,通信容量大
相干光通信的另一個主要優點是可以提高接收機的選擇性,從而可充分利用光纖的低損耗光譜區(1.25~1.6/an),提高光纖通信系統的信息容量.如利用相干光通信可實現通道間隔小於l~l0GHz的密集頻分復用,充分利用了光纖的傳輸帶寬,可實現超高容量的信息傳輸.
3.可以使用電子學的均衡技術來補償光纖中光脈衝的色散效應
如將外差檢測相干光通信中的中頻濾波器的傳輸函數正好與光纖的傳輸函數相反,即可降低光纖色散對系統的影響.
4.具有多種調製方式.
在直接檢測系統中,只能使用強度調製方式對光波進行調製.而在相干光通信中,除了可以對光波進行幅度調製外,還可以進行頻率調製或相位調製,如ASK、FSK、PSK、DPSK、CPFSK等,具有多種調製方式.
- ↑ 於洋.相干光通信及其應用(A).物理通報.2001,9