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相干光通信傳輸技術(shù)是當下在數(shù)據(jù)中心及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中實現(xiàn)400G和100G傳輸速率的主要技術(shù)方向。利用光波的更多維度，偏振，幅度，相位和頻率來承載更多的調(diào)制信息，從而擴充了傳輸容量。
在相干光通信中主要利用了相干調(diào)制和外差檢測技術(shù)。
相干調(diào)制，就是利用要傳輸?shù)男盘杹砀淖児廨d波的頻率、相位和振幅（而不象強度檢測那樣只是改變光的強度），需要光信號是相干光,例如激光。
外差檢測，就是利用一束本機振蕩產(chǎn)生的激光與輸入的信號光在光混頻器中進行混頻，得到與信號光的頻率、位相和振幅按相同規(guī)律變化的中頻信號。
工作原理：在發(fā)送端，采用外調(diào)制方式將信號調(diào)制到光載波上進行傳輸。當信號光傳輸?shù)竭_接收端時，首先與一本振光信號進行相干耦合，然后由平衡接收機進行探測。外差檢測，光信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后獲得 中頻信號，需二次解調(diào)才能被轉(zhuǎn)換成基帶信號。
主要優(yōu)點：
1、靈敏度高，中繼距離長。相干光通信相干檢測能改善接收機的靈敏度。在相同的條件下，相干接收機比普通接收機提高靈敏度約20dB，可以達到接近散粒噪聲極限的高性能，因此也增加了光信號的無中繼傳輸距離。
2、選擇性好，通信容量大。相干光通信可以提高接收機的選擇性。在直接探測中, 接收波段較大，為抑制噪聲的干擾，探測器前通常需要放置窄帶濾光片, 但其頻帶仍然很寬。在相干外差探測中，探測的是信號光和本振光的混頻光，因此只有在中頻頻帶內(nèi)的噪聲才可以進入系統(tǒng)，而其它噪聲均被帶寬較窄的微波中頻放大器濾除，外差探測有良好的濾波性能。同時，由于相干探測優(yōu)良的波長選擇性，相干接收機可以使頻分復(fù)用系統(tǒng)的頻率間隔大大縮小，即密集波分復(fù)用（ DWDM），取代傳統(tǒng)光復(fù)用技術(shù)的大頻率間隔，具有以頻分復(fù)用實現(xiàn)更高傳輸速率的潛在優(yōu)勢。
3、具有多種調(diào)制方式。在相干光通信中，除了可以對光進行幅度調(diào)制外，還可以使用 PSK、DPSK、QAM等多種調(diào)制格式，利于靈活的工程應(yīng)用。
發(fā)展歷史：相干光通信的理論和實驗始于80年代。由于相干光通信系統(tǒng)被公認為具有靈敏度高的優(yōu)勢，各國在相干光傳輸技術(shù)上做了大量研究工作。經(jīng)過十年的研究，相干光通信進入實用階段。19世紀80年代末，EDFA和WDM技術(shù)的發(fā)展，使得相干光通信技術(shù)的發(fā)展緩慢下來。在這段時期， 靈敏度和每個通道的信息容量不再備受關(guān)注。然而，直接檢測的WDM系統(tǒng)經(jīng)過二十年的發(fā)展和廣泛應(yīng)用后，相干光傳輸技術(shù)的應(yīng)用將再次受到重視。從200 5年現(xiàn)在，相干光通信方面的理論研究正在逐年升溫，商品化研發(fā)也在緩慢進行。2006年美國DISCOVERY公司推出了帶寬2.5Gbit/s及10Gbit/s的外差檢測相干光接收機，在帶寬為10Gbit/s誤碼率為10-9時靈敏度可達-30dBm，集成的相干接收機體積比普通電腦機箱小，便于運輸和野外工作。相干光通信的一些關(guān)鍵器件及技術(shù)也在近幾年得到了很大的發(fā)展，如DISCOVERY、德國u2t等公司可提供高速高輸入功率的平衡接收機。
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