1、光纖通信技術(shù)Optical Communication 西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院通信工程系 11.1 新型光纖技術(shù)11.2 全光光纖通信技術(shù)11.3 相干光通信第11章 光纖通信新技術(shù)11.1.1 光纖的非線性效應(yīng)1. 非線性光學(xué)效應(yīng) 非線性光學(xué)效應(yīng)是強(qiáng)光場(chǎng)與物質(zhì)相互作用，由于非線性極化所產(chǎn)生的一些現(xiàn)象。當(dāng)外電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大時(shí)，P與E不再成線性關(guān)系，其關(guān)系可用級(jí)數(shù)表示為 式中第一項(xiàng)為線性極化項(xiàng)，第二項(xiàng)、第三項(xiàng)等等為非線性極化項(xiàng)。 將非線性極化項(xiàng)展開，可以看到大量的非線性光學(xué)效應(yīng)。二階非線性極化項(xiàng)可以產(chǎn)生各入射基波分量的二次諧波（倍頻波）、和頻波、差頻波以及一個(gè)直流電場(chǎng)，相應(yīng)的效應(yīng)分別為倍頻

2、、和頻、差頻以及光整流效應(yīng)。 光纖中的非線性效應(yīng)可分為兩類:一、受激非彈性散射：光場(chǎng)經(jīng)過非彈性散射將能量傳遞給介質(zhì)產(chǎn)生的效應(yīng)。包括：受激布里淵散射(SBS)和受激喇曼散射(SRS)二、非線性折射率：光纖折射率與光強(qiáng)的相關(guān)性產(chǎn)生的效應(yīng)。包括：自相位調(diào)制(SPM)、互相位調(diào)制(XPM)和四波混頻(FWM)非線性效應(yīng)概述SBS、SRS及FWM過程所引起的波長(zhǎng)信道的增益或損耗與光信號(hào)的強(qiáng)度有關(guān)。這些非線性過程對(duì)某些信道提供增益而對(duì)另一些信道則產(chǎn)生功率損耗，從而使各個(gè)波長(zhǎng)間產(chǎn)生串?dāng)_。SPM和XPM都只影響信號(hào)的相位，從而使脈沖產(chǎn)生啁啾，這將會(huì)加快色散引起的脈沖展寬，尤其在高速系統(tǒng)中。在光纖中傳輸中光脈沖

3、，脈沖從前到后頻率有變化叫做啁啾。散色分為彈性散射和非彈性散射 彈性散色：被散射的光的頻率保持不變； 非彈性散色：被散射的光頻率會(huì)降低。拉曼散射和布里淵散射 受激非彈性散射1.概述受激非彈性散射：散射光頻率下移，光場(chǎng)把部分能量傳遞給介質(zhì)。一個(gè)高能量光子（通常稱為泵浦）被散射成一個(gè)低能量的光子（斯托克斯光），同時(shí)產(chǎn)生能量為兩光子能量差的另一個(gè)能量子SBS參與的能量子為聲學(xué)聲子，只有后向散射SRS參與的能量子為光學(xué)聲子，以前向散射為主，但也有后向散射在高功率傳輸時(shí)，光纖中的受激喇曼散射和受激布里淵散射能導(dǎo)致相當(dāng)大的損耗，一旦入射光功率超過閾值，散射光強(qiáng)將指數(shù)增長(zhǎng)。是一種閾值行為。閾值功率：在長(zhǎng)度為

4、L的光纖輸出端因非彈性散射而損耗了50%的輸入功率，這個(gè)輸入功率叫做閾值功率。受激非彈性散射 受激布里淵散射（SBS）（1）2、閾值功率1、機(jī)理SBS可描述為泵浦光、斯托克斯波和聲波之間的參量互作用?？煽醋魇且粋€(gè)泵浦光子的湮滅，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)斯托克斯光子和一個(gè)聲學(xué)聲子。閾值功率Pth與光纖的衰減系數(shù)、光纖有效長(zhǎng)度Leff、布里淵增益系數(shù)gB和光纖的有效面積Aeff有關(guān)，可近似寫為：L足夠長(zhǎng)時(shí)，Leff 1/，而Aeff可用w2代替，w為模場(chǎng)半徑峰值增益gB510-11m/W，這樣Pth可低至1mW，特別是在1550nm最低損耗處，將極大地限制光波系統(tǒng)的注入功率。但以上估計(jì)忽略了與入射光有關(guān)的譜寬

5、效應(yīng)，在典型系統(tǒng)中閾值功率可增大至10mW或更高。 受激布里淵散射（SBS）（2）3、特點(diǎn)增益帶寬窄（約10GHz），這說明SBS效應(yīng)被約束在WDM系統(tǒng)的單個(gè)波長(zhǎng)信道內(nèi)。閾值功率與光源線寬有關(guān)，光源線寬越窄，閾值功率越低4、減小SBS對(duì)系統(tǒng)影響的主要措施減低入纖功率（減小中繼間隔）增加光源線寬（色散限制）5、一般情況下，SBS在光纖通信系統(tǒng)中是一種有害的因素，應(yīng)注意減小。但由于它能通過將具有合適波長(zhǎng)的泵浦場(chǎng)的能量傳遞給另一波長(zhǎng)的光場(chǎng)，使該光場(chǎng)得到放大，所以能用于制造布里淵放大器。但由于其增益譜寬窄，放大器的帶寬也很窄。 受激布里淵散射（SBS）（3） 受激喇曼散射（SRS）（1）SRS：入射光

6、波的一個(gè)光子被一個(gè)分子散射成為另一個(gè)低頻光子，同時(shí)分子完成振動(dòng)態(tài)之間的躍遷。SRS是非線性光纖光學(xué)中一個(gè)很重要的非線性過程，它可使光纖成為寬帶喇曼放大器和可調(diào)諧喇曼激光器，也可使某信道中的能量轉(zhuǎn)移到相鄰信道中，從而嚴(yán)重影響多信道光通信系統(tǒng)的性能。 受激喇曼散射（SRS）（2）1、功率閾值gR-喇曼增益SRS的閾值功率較高。由于光波系統(tǒng)中的注入功率一般低于10mW，因此SRS一般對(duì)光纖損耗不起作用。1 2 3 4 1 2 3 4fiber2、特點(diǎn)增益帶寬寬（約125nm），影響其它信道功率WDM系統(tǒng)中，較高頻率的信號(hào)成為所有較低頻率信號(hào)的泵浦源，頻率最高的信道功率消耗最大。 受激喇曼散射（SRS

7、）（3）3、減小SRS對(duì)系統(tǒng)影響的主要措施減低入纖功率（減小中繼間隔）減小信道間隔4、利用：喇曼光纖放大器高功率二極管泵浦激光器的迅猛發(fā)展，為FRA的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。FRA可以提供整個(gè)波長(zhǎng)波段的放大。通過適當(dāng)改變泵浦激光波長(zhǎng)，就可以達(dá)到在任意波段進(jìn)行寬帶光放大。 受激喇曼散射（SRS）（4）二、 非線性折射率在較高入射光功率下，纖芯折射率應(yīng)表示為：光場(chǎng)幅度的有效值或均方根線性折射率非線性折射率或Kerr系數(shù)折射率的非線性影響一般很小。但光纖中大部分非線性效應(yīng)都起源于非線性折射率。 自相位調(diào)制SPM折射率非線性分量的出現(xiàn)將引起導(dǎo)模傳播常數(shù)的變化，使傳播常數(shù)增加了一附加項(xiàng)：光纖有效截面積由模

8、場(chǎng)自己產(chǎn)生的非線性效應(yīng)而引起的非線性相移稱為自相位調(diào)制，信號(hào)光強(qiáng)的瞬間變化引起其自身的相位調(diào)制。線性傳輸時(shí)的傳播常數(shù)非線性系數(shù)光纖中傳輸?shù)墓β?頻率啁啾 相位調(diào)制導(dǎo)致的頻率啁啾為：頻率啁啾隨傳輸距離增大而增大，因此隨著光脈沖沿光纖傳輸將不斷產(chǎn)生新的頻率分量，頻譜將不斷展寬。脈沖頻譜的展寬程度還與脈沖形狀有關(guān)。SPM特點(diǎn)SPM導(dǎo)致頻率啁啾，正比于光強(qiáng)對(duì)時(shí)間的微分頻率啁啾將導(dǎo)致脈沖譜寬增加SPM與色散共同作用，在正常色散區(qū)，加劇脈沖展寬速度；在反常色散區(qū)減低脈沖展寬速度(但SPM將導(dǎo)致脈沖畸變)，在一定條件下，可以使色散效應(yīng)與SPM效應(yīng)互相抵消，實(shí)現(xiàn)脈沖無(wú)畸變傳輸-孤子非線性效應(yīng)產(chǎn)生的自相位調(diào)制一

9、般不大，對(duì)IM/DD系統(tǒng)無(wú)關(guān)緊要，但在級(jí)聯(lián)放大系統(tǒng)和WDM系統(tǒng)中則不容忽視，在相干波系統(tǒng)中也不能忽視 四波混頻FWMFWM： 光纖中不同波長(zhǎng)的光波相互作用而導(dǎo)致在其它波長(zhǎng)上產(chǎn)生所謂混頻產(chǎn)物或邊帶的新光波的現(xiàn)象。對(duì)于等間隔的WDM系統(tǒng)，這些頻率分量將與信號(hào)頻率重疊，形成信道之間的串?dāng)_，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能。123 特點(diǎn)：小的色散光纖，相位匹配易于滿足，F(xiàn)WM越加嚴(yán)重，故應(yīng)在色散與FWM之間取折衷。 減小影響：增加信道間隔、適當(dāng)加大色散、非等間隔信道、減小光功率、 相鄰信道正交偏振（破壞相位匹配）11.1.2 光的雙折射和偏振1. 光的雙折射 當(dāng)一束單色光入射到各向異性介質(zhì)表面時(shí)，產(chǎn)生兩束折射光，這

10、種現(xiàn)象稱為光的雙折射。雙折射中的兩束光，一束總是遵守折射定律，稱這束光為尋常光或光，另一束光則不然，一般情況下它是不遵守折射定律的，稱為非尋常光或e光。光和e光都是線偏振光，而且光的振動(dòng)畫垂直于晶體的主截面，而e光的振動(dòng)面在主截面內(nèi)，兩者振動(dòng)面相互垂直。若光折射率為，e光折射率為，則是用來(lái)描述晶體雙折射特征的重要參數(shù)?？藸栃?yīng) 某些各向同性的透明介質(zhì)在外加電場(chǎng)的作用下變?yōu)楦飨虍愋?，因而能產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，這時(shí)的介質(zhì)具有單軸晶體的特性。光軸的方向沿著外加勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向。實(shí)驗(yàn)證明，光線與電場(chǎng)成垂直方向入射時(shí)，所產(chǎn)生的雙折射程度，即折射率之差： 式中，k為克爾常數(shù)，它由介質(zhì)本身的性質(zhì)來(lái)定，是入射光的波

11、長(zhǎng)，E為外加電場(chǎng)。 克爾效應(yīng)的最重要的特點(diǎn)是幾乎沒有延遲時(shí)間，它隨電場(chǎng)的產(chǎn)生和消失迅速的產(chǎn)生與消失，利用科爾效應(yīng)制成的克爾開關(guān)作為一種高速光開光，被廣泛應(yīng)用于許多科學(xué)領(lǐng)域，如高速攝影、電影、電視及脈沖激光器的Q開光等。普克爾效應(yīng) 有些晶體特別是壓電晶體加上電場(chǎng)后其各向異性的性質(zhì)發(fā)生變化：這種效應(yīng)的特點(diǎn)是線性的，即折射率的變化和外加電場(chǎng)成線性關(guān)系。所以利用這種效應(yīng)可以把電信號(hào)的變化變成光強(qiáng)度的變化，從接通電源到建立電致光效應(yīng)所需時(shí)間一般小于10秒，因此可獲得2.5Hz的調(diào)制帶寬，因而近年來(lái)常用作高速光開關(guān)好和帶寬光調(diào)制器。2.偏振光如果在光波中，光矢量的振動(dòng)方向在傳播過程中保持不變，只是它的大小

12、隨相位變化，這種光稱為線偏振光，線偏振光的光矢量與傳播方向組成的面稱為線偏振光的振動(dòng)面，與光矢量振動(dòng)方向垂直且包含傳播方向的面稱為偏振面。2.偏振片把自然光變?yōu)槠窆獾钠骷Q為偏振器。自然光通過二向色性的物質(zhì)制成的薄片后就變?yōu)榱似窆?，這種起偏器常稱為偏振片，所謂二向色性是指某些各向異性的晶體對(duì)不同振動(dòng)方向的偏振光有不同的吸收系數(shù)的性質(zhì)，人造偏振片就是利用這種性質(zhì)制成的。11.1.3 光纖孤子光孤子(Soliton)是一種光脈沖序列，它在光纖中長(zhǎng)距離傳輸時(shí)能保持它的形狀不變。光纖孤子通信是新一代高速長(zhǎng)距離(如海底通信)光纖通信系統(tǒng)的理想選擇。孤子與光纖孤子 光纖非線性效應(yīng)和色散單獨(dú)作用時(shí)，在光

13、纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)都要產(chǎn)生脈沖展寬，對(duì)傳輸速率的提高是有害的。但如果適當(dāng)選擇相關(guān)參數(shù)，使兩種效應(yīng)相互平衡，就可以保持脈沖寬度不變， 因而形成光孤子。 光孤子(Soliton)是經(jīng)光纖長(zhǎng)距離傳輸后，其幅度和寬度都不變的超短光脈沖(ps數(shù)量級(jí))。 光孤子的形成是光纖的群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡的結(jié)果。利用光孤子作為載體的通信方式稱為光孤子通信。 其傳輸距離可達(dá)上萬(wàn)公里，甚至幾萬(wàn)公里，目前還處于試驗(yàn)階段。11.1.4 光孤子通信技術(shù)的基本原理非線性方程及解法 根據(jù)光學(xué)知識(shí)，光脈沖可以用下列式子表示： E(z,t)=A(z,t)expj(0t-0z)其中：A(z,t)是脈沖包絡(luò)。 對(duì)于常用的直接檢波

14、光通信系統(tǒng)關(guān)心光脈沖的包絡(luò)情況。 在考慮色散作用下，并引入光纖非線性效應(yīng)中自相位調(diào)制作用時(shí)，光脈沖包絡(luò)的傳輸方程可寫為下式： 式中：A(z,t)為脈沖包絡(luò)，1=1/g，2為群速度色散系數(shù)，3為高階色散系數(shù)，是代表自相位調(diào)制效應(yīng)的非線性系數(shù)。 研究發(fā)現(xiàn)，只有方程的一個(gè)系數(shù)N為整數(shù)時(shí)，才有解。 且當(dāng)N=1時(shí)，該解的包絡(luò)與傳輸距離無(wú)關(guān)，即其在光纖中保形傳輸。11.1.4 光孤子通信技術(shù)的基本原理 只要控制好輸入脈沖的初始功率和脈寬，并選擇合適色散和非線形度量的光纖，可得到N=1時(shí)的弧子脈沖，該脈沖在光纖中傳播的時(shí)候，如何忽略光纖損耗的情況下，其脈沖包絡(luò)的幅度和形狀不會(huì)發(fā)生變化。11.1.4 光孤子通

15、信技術(shù)的基本原理11.1.4 光孤子通信技術(shù)的基本原理孤子源調(diào)制脈沖源EDFA隔離器探測(cè)光纖傳輸系統(tǒng)EDFAEDFAEDFA36 光孤子源產(chǎn)生一系列脈沖寬度很窄的光脈沖，即光孤子流，作為信息的載體進(jìn)入光調(diào)制器， 使信息對(duì)光孤子流進(jìn)行調(diào)制。被調(diào)制的光孤子流經(jīng)摻鉺光纖放大器和光隔離器后，進(jìn)入光纖進(jìn)行傳輸。 為克服光纖損耗引起的光孤子減弱，在光纖線路上周期地插入EDFA， 向光孤子注入能量，以補(bǔ)償因光纖傳輸而引起的能量消耗，確保光孤子穩(wěn)定傳輸。在接收端，通過光檢測(cè)器和解調(diào)裝置，恢復(fù)光孤子所承載的信息。2. 常見的光孤子源 光孤子源是光孤子通信系統(tǒng)的關(guān)鍵。要求光孤子源提供的脈沖寬度為ps數(shù)量級(jí)，并有規(guī)

16、定的形狀和峰值。光孤子源有很多種類，主要有： （1）自鎖模摻鉺光纖孤子激光器； （2）法布里珀羅光纖孤子激光器； （3）DFB激光器/外調(diào)制孤子源；（4）DFB激光器/集成調(diào)制孤子源 11.1.4 光孤子通信技術(shù)的基本原理 目前，光孤子通信系統(tǒng)已經(jīng)有許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，對(duì)光纖線路直接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)， 在傳輸速率為10 Gb/s時(shí)，傳輸距離達(dá)到1000 km； 在傳輸速率為20 Gb/s時(shí)， 傳輸距離達(dá)到350 km。 對(duì)循環(huán)光纖間接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)， 傳輸速率為2.4 Gb/s，傳輸距離達(dá)12 000 km；改進(jìn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，傳輸速率為10 Gb/s，傳輸距離達(dá)106 km。11.1.4 光孤子通信技術(shù)的基本原

17、理光孤子通信關(guān)鍵技術(shù)適合光孤子傳輸光纖技術(shù)光孤子源技術(shù)光孤子放大技術(shù)光孤子開關(guān)技術(shù)11.1 新型光纖技術(shù)11.2 全光光纖通信技術(shù)11.3 相干光通信第11章 光纖通信新技術(shù)1. 全光光纖通信網(wǎng)的概念 全光網(wǎng)絡(luò)是指用戶與用戶之間的信號(hào)傳輸與交換全部采用光波技術(shù)完成的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)。 它包括光傳輸、光放大、光再生、光交換、光存儲(chǔ)、光信息處理、光信號(hào)多路復(fù)接/分插、進(jìn)網(wǎng)/出網(wǎng)等許多先進(jìn)的全光技術(shù)。 原理上講，全光網(wǎng)絡(luò)就是網(wǎng)中直到端用戶節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)通道仍然保持著光的形式，即端到端的全光路，中間沒有光電轉(zhuǎn)換器，數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸過程都在光域內(nèi)進(jìn)行。全光網(wǎng)絡(luò)具有以下優(yōu)點(diǎn)。 透明性好。 兼容性好，容

18、易升級(jí)。 具備可擴(kuò)展性。 具備可重構(gòu)性。 省掉了大量電子器件。 可靠性高。 提供多種協(xié)議的業(yè)務(wù)。 組網(wǎng)靈活性高。2 全光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 全光網(wǎng)絡(luò)本身可劃分為三層，即光路層、光通道層以及傳輸媒質(zhì)層，如圖11-3所示。 圖中的電路層本身不屬于光網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，然而是不可缺少的，它是介乎用戶與光網(wǎng)絡(luò)之間的通信網(wǎng)絡(luò)。 圖11-3 全光網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)3. 全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)1全光交換（1）空分光交換 空分光交換是指空間劃分的交換。（2）時(shí)分光交換 時(shí)分光交換網(wǎng)由時(shí)分型交換模塊和空分型交換模塊構(gòu)成。（3）波分光交換 波分交換由波長(zhǎng)開關(guān)使信號(hào)通過不同的波長(zhǎng)，選擇不同的網(wǎng)絡(luò)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)交換。（4）復(fù)合型光交換 復(fù)合

19、型光交換是指在一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)應(yīng)用兩種以上的光交換方式。（5）自由空間光交換 自由空間光交換可以看作是一種空分交換，它在1mm范圍內(nèi)具有高達(dá)10m量級(jí)的分辨率。光交換的應(yīng)用及前景2光交叉連接 OXC是全光網(wǎng)中的核心器件，是用于光纖網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備，它與光纖組成了一個(gè)全光網(wǎng)絡(luò)。3全光中繼 全光中繼是直接在光路上對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大傳輸，用全光傳輸中繼器代替再生中繼器。 可通過全光放大器來(lái)提高光信號(hào)功率。 色散會(huì)導(dǎo)致光脈沖展寬，發(fā)生碼間干擾，使系統(tǒng)的誤碼率增大。 因此，必須采取措施對(duì)光信號(hào)進(jìn)行再生。 目前，對(duì)光信號(hào)的再生都是利用光電中繼器，即光信號(hào)首先由光電二極管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)電路整形放大后，再重新驅(qū)

20、動(dòng)一個(gè)光源，從而實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的再生。4全光信息的放大和再生技術(shù)（1）光時(shí)分復(fù)用 OTDM是用多個(gè)電信道信號(hào)調(diào)制具有同一個(gè)光頻的不同光信道，經(jīng)復(fù)用后在同一根光纖傳輸?shù)臄U(kuò)容技術(shù)。 OTDM技術(shù)主要包括超窄光脈沖的產(chǎn)生與調(diào)制技術(shù)、全光復(fù)用/解復(fù)用技術(shù)、光定時(shí)提取技術(shù)。5光復(fù)用/解復(fù)用技術(shù) 光WDM是多個(gè)信源的電信號(hào)調(diào)制各自的光載波，經(jīng)復(fù)用后在一根光纖上傳輸，在接收端可用外差檢測(cè)的相干通信方式或調(diào)諧無(wú)源濾波器直接檢測(cè)的常規(guī)通信方式實(shí)現(xiàn)信道的選擇。 目前，大部分公司的DWDM系統(tǒng)都是以2.5Gbit/s為基本速率的。 泛歐運(yùn)營(yíng)商HER公司采用Ciena公司的402.5Gbit/s系統(tǒng)。 目前，國(guó)內(nèi)武漢郵電

21、研究院的82.5Gbit/s WDM系統(tǒng)已用于濟(jì)南青島工程。（2）WDM OADM具有選擇性，可以從傳輸設(shè)備中選擇下路信號(hào)或上路信號(hào)，也可僅僅通過某個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)，同時(shí)不影響其他波長(zhǎng)信道的傳輸。 特別是OADM可以從一個(gè)WDM光束中分出一個(gè)信道，并且一般是以相同波長(zhǎng)往光載波上插入新的信息。 （3）OADM 網(wǎng)絡(luò)的配置管理、波長(zhǎng)的分配管理、管理控制協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)的性能測(cè)試等都是網(wǎng)絡(luò)管理方面需解決的技術(shù)。 對(duì)光放大器等器件進(jìn)行監(jiān)視和管理一般采用額外波長(zhǎng)監(jiān)視技術(shù)，即在系統(tǒng)中再分插一個(gè)額外的信道傳送監(jiān)控信息。 而光監(jiān)控技術(shù)采用1510nm波長(zhǎng)，并且對(duì)此監(jiān)控信道提供檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的保護(hù)路由。 6全光網(wǎng)的管理、控制和

22、運(yùn)作11.1 新型光纖技術(shù)11.2 全光光纖通信技術(shù)11.3 相干光通信第11章 光纖通信新技術(shù)11.3 相干光通信 目前已經(jīng)投入使用的光纖通信系統(tǒng)，都是采用光強(qiáng)調(diào)制-直接檢測(cè)(IM-DD)方式。 這種方式的優(yōu)點(diǎn)是：調(diào)制和解調(diào)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，因而成本較低。但是這種方式?jīng)]有利用光載波的頻率和相位信息， 限制了系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提高。 相干光通信，像傳統(tǒng)的無(wú)線電和微波通信一樣，在發(fā)射端對(duì)光載波進(jìn)行幅度、頻率或相位調(diào)制；在接收端，則采用零差檢測(cè)或外差檢測(cè)，這種檢測(cè)技術(shù)稱為相干檢測(cè)。調(diào)制對(duì)比強(qiáng)度調(diào)制（光有、無(wú)；ASK調(diào)制）相干光通信調(diào)制（電光、聲光或磁光）11.3 相干光通信直接檢波（包絡(luò)檢測(cè)）相干光通信解調(diào)解調(diào)對(duì)比11.3 相干光通信 和IMD方式相比，相干檢測(cè)可以把接收靈敏度提高20 dB，相當(dāng)于在相同發(fā)射功率下，若光纖損耗為0.2 dB/km，則傳輸距離增加100 km。主要原因采用了本地振蕩得到了一定的增益。 同時(shí)，采用相干檢測(cè)，可以更充分利用光纖帶寬。在光頻分復(fù)用(OFDM)中，信道頻率間隔可以達(dá)到10 GHz以下，因而大幅度增加了傳輸容量。 所謂相干光，就是兩個(gè)激光器產(chǎn)生的光場(chǎng)具有空間疊加、 相互干涉性質(zhì)的激光。實(shí)現(xiàn)相干光通信，關(guān)鍵是要有頻率穩(wěn)定、 相位和偏振方向可以控制的窄線譜激光器。11.3 相干光通信11.3