采用零差检测要求=0 所以需要频率稳定性高、线宽窄的光源;另外,这种方式取决于 信号光与本振光之间的干涉,因此要通过在接收机内进行偏振控制来保 持它们之间的偏振方向 中频信号Om>0时,称为外差检测。此时, i(0)=2R/P. cos(@nrt-ps +d,)(10.1.7. 在外差检测方式中也可以通过增大本振光功率的方式增加接 收灵敏度。外差检测相干光通信不要求本振光与信号光之间的 相位锁定,并允许本振光和信号光之间存在频差 合□团
S L = 0 IF IF ( ) 2 cos( t- ) S L S L i t R P P = + 采用零差检测要求 所以需要频率稳定性高、线宽窄的光源；另外，这种方式取决于 信号光与本振光之间的干涉，因此要通过在接收机内进行偏振控制来保 持它们之间的偏振方向。 当中频信号 时，称为外差检测。此时， 在外差检测方式中也可以通过增大本振光功率的方式增加接 收灵敏度。外差检测相干光通信不要求本振光与信号光之间的 相位锁定，并允许本振光和信号光之间存在频差。 （10.1.7）
10.1.2调制与解调 相干光通信中用的调制方法有3种:幅移键控ASK( Amplitude Shift 频移键控FSK( Frequency Shift Key)和相移键控PSK( Phase Shift Key)。 1、幅移键控(ASK 光载波的频率和相位为常数,用数字信号去调制光载波的幅度,称为幅 移键控ASK ASK相干通信系统必须采用外调制器来实现,这样只有输出光信号的幅度随 而变化,而相位保持不变。如果采用直接光强调制,幅度变化 起相位变化 2、频移键控(FSK) 光秘楼的位度湖制字传输楼的 用不同的频率表示。 3、相移键控(PSK) 光载波的幅度和频率为常数,用数字信号去调制光载波的相位,称为相 移键控PSK。传输“0”码和传输“ 分别用两个不同相位(通常 T)表示。利用 体相位外调制器或LiNb○3相位调制器实 现PSK调制这种调制器只要选择适当的脉冲电压,就可以使相位改变丌。 但是在 光波相位必须非常稳定,因此对发射和本振激光器的谱宽 要求非常苛 合□
相干光通信中采用的调制方法有3种：幅移键控ASK（Amplitude Shift Key）、频移键控FSK（Frequency Shift Key）和相移键控PSK（Phase Shift Key）。 1、幅移键控（ASK） 光载波的频率和相位为常数，用数字信号去调制光载波的幅度，称为幅 移键控ASK。 ASK相干通信系统必须采用外调制器来实现，这样只有输出光信号的幅度随 基带信号而变化，而相位保持不变。如果采用直接光强调制，幅度变化 将引起相位变化。 2、频移键控（FSK） 光载波的相位和幅度为常数，用数字信号去调制光载波的频率，称为频 移键控FSK。对应二进制调制信号，传输“0”码和传输“1”码时，分别 用不同的频率表示。 3、相移键控（PSK） 光载波的幅度和频率为常数，用数字信号去调制光载波的相位，称为相 移键控PSK。传输“0”码和传输“1”码时，分别用两个不同相位（通常 相差π）表示。利用量子阱半导体相位外调制器或LiNbO3相位调制器实 现PSK调制这种调制器只要选择适当的脉冲电压，就可以使相位改变π。 但是在接收端光波相位必须非常稳定，因此对发射和本振激光器的谱宽 要求非常苛刻。 10.1.2 调制与解调
011 0101110 ASK PSkov 图10.1.3数字调制的三种基本形式 把中频信号解调成基带信号有两种方法:同步解调与异步解调 将中频信号再次与原载波信号相乘并通过低通滤波器滤去高频信号 分量,则可恢复出原来的基带信号,此方法称为同步调制。异步解 调即包络检波法 合□团
图10.1.3 数字调制的三种基本形式 把中频信号解调成基带信号有两种方法：同步解调与异步解调。 将中频信号再次与原载波信号相乘并通过低通滤波器滤去高频信号 分量，则可恢复出原来的基带信号，此方法称为同步调制。异步解 调即包络检波法
零差检测中,光信号经光电检波器后被直接转换成基带信 号,不用二次解调。 外差检测经光电检波器获得的是中频信号,中频信号还需 二次解调才能被转换成基带信号。根据中频信号的解调方式不同, 外差检测又分为同步解调和包络解调。外差同步解调检测器上输 出的中频信号通过一个中频滤波器后分成两路,其中一路用作中 频载频恢复,恢复岀的中频载波与另一路中频信号进行混频,再 由低通滤波器输出基带信号。外差包络解调是在包络检测器后接 个低通滤波器而直接检测出基带信号。 合□团
零差检测中，光信号经光电检波器后被直接转换成基带信 号，不用二次解调。 外差检测经光电检波器获得的是中频信号，中频信号还需 二次解调才能被转换成基带信号。根据中频信号的解调方式不同， 外差检测又分为同步解调和包络解调。外差同步解调检测器上输 出的中频信号通过一个中频滤波器后分成两路，其中一路用作中 频载频恢复，恢复出的中频载波与另一路中频信号进行混频，再 由低通滤波器输出基带信号。外差包络解调是在包络检测器后接 一个低通滤波器而直接检测出基带信号
10.1.3接收灵敏度 为分析相干光通信系统光接收机的性能,首先推导零差PSK的信噪比 零差检测的信噪比为 SNR 4R<PS>PL 4kT (10.18) 2qRP1B+—B 为光检测器的响应度,P为平均接收信号功率,4k了为热噪 声功率,B为光接收机的等效噪声带宽,q为电子电荷通过控制 本振光的功率P,可使分母中的第一项占主导地位,从而得到散 粒噪声极限下的SNR: 2R<P> SNR gB 在比特率为1时,<>=N则SMR=4N 如果以系统的品质因素Q来表示,则最小接收光功率,即灵敏度为 <Ps> hbO min 2 4 7 合□
10.1.3 接收灵敏度 为分析相干光通信系统光接收机的性能，首先推导零差PSK的信噪比。 零差检测的信噪比为 B R k T qRP B R P P SNR L L S L 4 2 4 2 + = （10.1.8） 为光检测器的响应度， 为平均接收信号功率， 为热噪 声功率，B为光接收机的等效噪声带宽，q为电子电荷。通过控制 本振光的功率 ，可使分母中的第一项占主导地位，从而得到散 粒噪声极限下的SNR： R PS B R kT L 4 PL qB 2R P SNR S = 在比特率为1/T时， PS = NR h /T 则 SNR = 4NR 如果以系统的品质因素Q来表示，则最小接收光功率，即灵敏度为 2 4 2 min P h BQ P S S = =