相干光通信技术
徐飞20114487【摘要】:随着各种新型通信技术的发展以及互联网带来的信息爆炸式增长,科学研究工作者们提出了相干光通信这一解决办法。本文简要介绍了相干光通信的基本原理、相干光通信相对其他通信方式的优点和它所涉及的主要技术,以及在超长波长光纤通信系统中的应用等问题。【关键词】:相干调制、外差检波、稳频、超长波长光纤
引言:在光纤通信领域,更大的带宽、更长的传输距离、更高的接受灵敏度,是科学研究者们永远的追求。虽然波分复用(WDM)技术和掺铒光纤放大器(EDFA)的应用已经使光纤通信系统的带宽和传输距离得到了极大地提升但随着视频会议等一系列新的通信技术的不断发展应用和互联网普及带来的信息爆炸式增长,相干光通信技术的研究与应用显得越发的重要。1相干光通信的基本原理:
在相干光通信中主要利用了相干调制和外差检测技术所谓相干调制就是利用要传输的信号来改变光载波的频率、相位和振幅这就需要光信号有确定的频率和相位即应是相干光。激光就是一种相干光。所谓外差检测就是利用一束本机振荡产生的激光与输人的信号光在光混频器中进行混频得到与信号光的频率、相位和振幅按相同规律变化的中频信号1。在光发射端用外光调制方式将信号以调幅、调相或调频的方式调制到光载波上,再经过光匹配器送入光纤中进行传输,当信号光传输到光接收端时,先用一束本振光信号与之进行相干混合,然后用探测器检测。
相干光通信根据本振光信号频率与接收到的信号光频率是否相等,可分为外差检测相干光通信和零差检测相干光通信。外差检测相干光通信经光电检波器获得的是中频信号,还需要进行二次解调才能被转换成基带信号。外差检测相干光通信又可根据中频信号的解调方式分为同步解调和包络解调。零差检测相干光通信的光信号经光电检波器后被直接转换成系带信号,不需要进行二次解调,但本振光频率与信号光频率要求严格匹配,并且要求本振光与信号光的相位锁定。2相干光通信的优点:
相干光通信技术充分利用了它的混频增益、信道选择性及可调性出色以及充分利用光纤通信的带宽等特点,逐步适应当前通信的巨大需求,与传统的通信系统相比,具有以下突出的优点。
21灵敏度高,中继距离长
f相干光通信的一个最主要的优点是相干探测能改善接收机的灵敏度。在相干光通信系统中,经相干混合后的输出光电流的大小与信号光功率和本振光功率的乘积成正比;由于本振光功率远大于信号光功率,所以接收机的r