浅解相干光通信技术

浅解相干光通信技术在光纤通信领域，搞科学研究的人所追求的都是能够使传输的宽带更大，传输距离更长和接受灵敏度更高。如今，视频会议和互联网的普及等这些通信技术的应用以及他们所生产的信息增长速度呈爆炸式状态，这就对通信系统的传输性能的要求越来越高尤其是它的物理层，因为物理层是整个通信系统的基础，所以波分复用技术（WDM）已经不能满足光纤通信系统对系统宽带和传输距离，所以这种传统的光纤通信已经不能满足通信的要求了，不可避免的会被更先进的通信技术所替代，但现在光纤通信技术发展很快，新技术的出现势必会对新设备有要求，但光器件的价格一直居高不下，所以大规模的更换通信设备需要很大的成本，运营商是不能接受的，制造设备的商家也会风险很大，这就要求我们在现有的设备基础上研究如何提高光纤系统的性能，相干光就是在这样的背景下应运而生的。那么什么是相干光通信技术呢？相干光通信技术主要利用相干调制技术和外差检测技术进行信息传输。相干检测技术能够改变载波的强度，信号的频率和相位，这就要求相干光的相位和频率是确定的，区别与自然光，激光可以作为相干光，它有固定的相位和频率，一束激光和信号光经过光混频器，然后通过外差检测可以得到与信号光的频率、相位、振幅、变化规律一样的中频信号，激光可以有本地振荡器生成。相干光通信系统有信道可调、信号优先选择、混频增益等优点，是一种新型的通信方式，而且还抗滤波和可以放大等优点。相干光通信系统采用外差接受方式，属于无线电技术中的一种，它的发射光源可以使具有单一频率的相干光。相干光通信系统有多种调制方式：幅移键控ASK，频移键控FSK、相移键控PSK等调制方式。我们为什么选择相干光通信？它具有哪些显著的优点呢？首先，它的灵敏度很高、中继距离长，在相同的通信条件下，相干检测接收机比普通的接收机的灵敏度可提高大约20dB，性能很高几乎可和散粒噪声相比，由于接收机的灵敏度很高所以在传输系统中无中继的距离就会延长，这也是相干光通信最大的优点。其次它的选择型号，通信容量大，具有多种调制方式。在相干光通信系统中，接收机的选择性也很好。而在相干检测系统中，由于他测到的光是混频光，是有信号光和混频光经过混频得到，此时的光是混频光，所以只有进入系统的噪声只有中频频带内的，因为混频光要经过捆带比较窄的中频微波放大器，该放大器也会滤除其他的带外噪声。由此可见相干检测系统的滤波性能也很好。另外相比较只有强度调制的传统光通信技术相干光通信系统具有多种调制方式，如PSK、DPSK、QAM，这虽然增加了系统的复杂性，但应用却很灵活。总之，相干光通信技术还有很多地方需要研究，短期内也不会大规模出现，但需求决定市场，不久的将来，相干光通信的较传统的通信的优势会日渐明显，并且作为一个研究相对成熟，潜在优势明显的选择，必定会受到学术界和企业越来越多的关注。