高速相干光纖通信調(diào)制解調(diào)技術(shù)

1、the cool breeze blows the maple leaves red, cold words make the strong mature.悉心整理助您一臂（頁眉可刪）高速相干光纖通信調(diào)制解調(diào)技術(shù) 高速相干光纖通信調(diào)制解調(diào)技術(shù)【摘要】隨著社會市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，通信技術(shù)取得了較大的進(jìn)步，在各個(gè)行業(yè)中都占有非常重要的地位，隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，對于傳輸寬帶的要求也在不斷的增加，為了解決這一難題，高速相干光纖通信調(diào)制解調(diào)技術(shù)逐漸取得了廣泛的應(yīng)用，_主要通過各種調(diào)制方案的比較，對高速相干光纖通信調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行了簡單分析，對于通信技術(shù)的發(fā)展具有積極的作用。【關(guān)鍵詞】高速相干光纖;通信調(diào)制

2、解調(diào)技術(shù);分析高速相干光纖通信調(diào)制解調(diào)技術(shù)的應(yīng)用，對于通信質(zhì)量及通信效率的提升都具有非常重要的作用，_主要通過對常用的幾種調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行簡單分析研究，來對其各種實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行比較分析，這對于高速相干光纖通信的應(yīng)用范圍的擴(kuò)大具有非常重要的作用，下面就針對此予以簡單分析研究。1 高速相干光纖通信調(diào)制實(shí)現(xiàn)方案的比較在目前的高速光纖通信的研究中，數(shù)字調(diào)制是主要的研究方向，為了對其調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行有效的研究，下面對其各種調(diào)制解調(diào)方案進(jìn)行分析比較，在實(shí)際的應(yīng)用中，相干檢測技術(shù)能夠有效的檢測到相位、頻率、振幅等各種信息，所以在高速相干光纖通信調(diào)制解調(diào)工作中，能夠應(yīng)用到的調(diào)制方式有頻移鍵控、相移鍵控、振幅鍵控

3、的控制方式，_主要對其頻率調(diào)制及相位調(diào)制的調(diào)制方法進(jìn)行簡單分析。1.1 相位調(diào)制相位調(diào)制的過程中，需要保持載波的頻率及幅度不變，只對光波的相位進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖?，這種調(diào)制方式的最主要的特點(diǎn)是在對信號光實(shí)施相位調(diào)制的過程中，其輸出光強(qiáng)能夠保持恒定，所以在實(shí)際的應(yīng)用中，接收機(jī)對于接受功率的波動(dòng)及色散具有較大的容限值。調(diào)制器是相位調(diào)制工作中非常關(guān)鍵的設(shè)備，常用的調(diào)制器類型有：gsas調(diào)制器、聚合物光調(diào)制器、linbo3-mz調(diào)制器、linbo3相位調(diào)制器等，對相位調(diào)制的調(diào)制原理進(jìn)行簡單分析：在相關(guān)的晶體上施加電壓時(shí)，會導(dǎo)致其折射率主軸及折射率的改變，以此來對通過晶體的光產(chǎn)生一定程度的影響，通過對各種調(diào)制

4、器的性能進(jìn)行簡單分析，發(fā)現(xiàn)以上的各種調(diào)制器中，調(diào)制性能、穩(wěn)定性最好的調(diào)制器是linbo3相位調(diào)制器，但是隨著各項(xiàng)技術(shù)的不斷進(jìn)步未來的高速相干光纖通信調(diào)制器的主流選擇還會不斷的產(chǎn)生變化。1.2 頻率調(diào)制頻率調(diào)制主要是指調(diào)制的工程中，通過對載波光頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儊磉M(jìn)行調(diào)制，在實(shí)際的應(yīng)用中，可以借助于linbo3波導(dǎo)調(diào)制器，采用現(xiàn)行相移產(chǎn)生實(shí)際所需的頻率變換，只要在調(diào)制器上施加相關(guān)的鋸齒波形電壓脈沖，就能夠得到有效的頻率調(diào)制信號，但是在高速的相干光纖通信中，應(yīng)用這種方法來產(chǎn)生頻率調(diào)制信號是具有較大難度，后又在此基礎(chǔ)上提出了激光內(nèi)調(diào)制與聲光調(diào)制器，但是這些調(diào)制方法中都存在其各自的優(yōu)點(diǎn)，不適合應(yīng)用于高

5、速相干光纖通信調(diào)制中。2 高速相干光纖通信調(diào)制結(jié)構(gòu)方案的比較2.1 相位調(diào)制方案相位調(diào)制方案主要指的是在基帶信號的傳輸過程中，應(yīng)用調(diào)制器對光載波信號的相位進(jìn)行一定程度的調(diào)制，但是在相位調(diào)制方案的檢測過程中，是難以對其實(shí)施直接的檢測的，需要應(yīng)用自相干檢測或者是相干檢測的方式，由于其接收機(jī)具有很高的靈敏度，如果將其應(yīng)用于遠(yuǎn)距離的傳輸工作中，其對光功率的要求是比較低的，如果在實(shí)際的應(yīng)用中，應(yīng)用自相干探測的方式，其平衡探測兩端口由于存在反相的關(guān)系，導(dǎo)致其判決電平的值為0，這就使得其對于輸入光功率波動(dòng)的容限高于幅度調(diào)制信號。在相位調(diào)制的過程中，只需要對載波的相位進(jìn)行調(diào)制，不會對其載波幅度產(chǎn)生影響，這就使

6、得調(diào)制光功率能夠在每比特中進(jìn)行均勻的分布，這會導(dǎo)致其對碼間串?dāng)_具有較高的容限值，因此，將其應(yīng)用于高速相干光纖的通信中，具有非常好的應(yīng)用效果。2.2 幅度與相位聯(lián)合的調(diào)制方案正交幅度調(diào)制是應(yīng)用載波抑制雙邊帶條幅的方式，來實(shí)現(xiàn)對兩路相互正交的同頻載波進(jìn)行調(diào)制，應(yīng)用這種調(diào)制方式，對于帶寬的拓展具有積極的作用，對光纖通信的調(diào)制方式進(jìn)行分析，常用的正交幅度調(diào)制方式主要有：(1)直接調(diào)試的正交幅度調(diào)制，這種調(diào)制方式主要是應(yīng)用兩個(gè)正交載波上的脈沖幅度調(diào)制，應(yīng)用疊加的方法來實(shí)現(xiàn)正交幅度調(diào)制，這種調(diào)制方式具有非線性容限大、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，但是將其應(yīng)用于高速相干光纖通信中，投入成本較大。(2)多個(gè)qpsk調(diào)試

7、疊加的正交幅度調(diào)制方式，這種調(diào)制方式的主要的優(yōu)點(diǎn)是采用并行的調(diào)制方式，調(diào)制器的調(diào)制速率不會對系統(tǒng)的通信速率產(chǎn)生影響，但是這種調(diào)制方式也存在其自身的缺點(diǎn)，就是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投入成本較高。3 高速相干光纖通信解調(diào)方案的比較3.1 零差與外差相干檢測方案對這兩種檢測方案的區(qū)別進(jìn)行簡單分析，主要表現(xiàn)為本振激光器頻率、相位與傳輸光信號頻率、相位的關(guān)系，在相干檢測的過程中，輸出光信號要通過光濾波器，在光混頻器中實(shí)現(xiàn)與本振激光器的相干，并且其輸出的光信號在經(jīng)過探測器的探測之后能夠分為兩部分來進(jìn)行輸出，一部分是經(jīng)過鎖相環(huán)電路，對本振激光器的頻率、相位進(jìn)行有效的控制，另一部分則是作為基帶信號，直接通過方法電路輸

8、出。在零差相干檢測工作中，能夠有效的濾除信號中的直流與高頻部分，從而得到基帶信號，并且具有較高的靈敏度，但是其投入成本較高，而外差相干檢測中，系統(tǒng)的靈敏度及信噪比較低。3.2 自相干解調(diào)方案為了解決零差相干檢測與外差相干檢測中存在的問題，提出了自相干解調(diào)方案，將接收光信號應(yīng)用延時(shí)自相干的方式，對其相位及頻率信息進(jìn)行解調(diào)，通過原信號與延時(shí)信號的相干，能夠得到相鄰碼元之間的相位或者頻率的差值，能夠?qū)崿F(xiàn)差分編碼信號基帶信號的直接解調(diào)，而對于沒有差分編碼的信號，可以得到其基帶信號的差分信號，實(shí)際的應(yīng)用中，需要對其后端的電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，在?shí)際的應(yīng)用中，如果應(yīng)用的是自相干解調(diào)結(jié)構(gòu)，通常調(diào)制信號應(yīng)用差分編碼結(jié)構(gòu)。通過上文中的分析，可以看出在高速相干光纖通信調(diào)制解調(diào)過程中，最適合的調(diào)制方案是相位調(diào)制方案，而最適合的解調(diào)方案是自相干解調(diào)方案，因此在實(shí)際的高速相干光纖通信中，最適合的調(diào)制解調(diào)技術(shù)是相位調(diào)制自相干解調(diào)方案。4 結(jié)束語高速相干光纖通信對于通信質(zhì)量及通信效率的提升具有非常重要的作用，保證其應(yīng)用高效的調(diào)制解調(diào)技術(shù)是非