模拟信号的三种调制方式： 幅度调制 频率调制 相位调制 数字信号的三种调制方式： 幅移键控 频移键控 相移键控
混频器 信号光 光检测器 带通 载波 恢复 低通
ωs
ωL 本地光 震荡器 (a)外差同步解调接收机方框图 混频器
基带信号
信号光 ωs
光检测器
ωL 本地光 震荡器
一、相干光通信的定义
二、相干检测原理和光波的调制解调方法 三、相干光通信系统的性能指标
四、相干光通信的特点
相干光——是由两个激光器产生的具有空间
叠加、相互干涉特性的激光。 相干光通信——在发射端对光载波进行幅度、 频率或相位调制，在接收端，则采用零差检 测或外差检测等相干检测技术进行信息接收 的通信方式。
带通
包络 检波
低通 基带信号
(b)外差异步解调接收机方框图
调制方式 ASK ASK PSK PSK FSK FSK
解调方式 外差 零差 外差 零差 外差 零差
比特误码率（BER） 每比特光子数 Np
长比特流时每比特光 子数 Np 36 18 18 9 36 10
1 erfc ( N P / 4 ) 2 1 erfc ( N P / 2 ) 2 1 erfc ( N P ) 2 1 erfc ( 2N P ) 2 1 erfc ( N P / 2 ) 2 1 erfc (NP ) 2
光接收机接收的信号光和本地振荡器产 生的本振光经混频器作用后，光场发生干涉， 由光检测器输出的光电流经处理后以基带信 号形式输出。由于混频输出光信号的中频信 号功率分量带有信号光的幅度、频率或相位 信息，因此发端不管采用哪种调制方式，均 可以在中频功率分量反映出来，所以相干光 接收方式适合于所有调制方式的通信。
72 36 18 9 36 20
调制方 式 ASK
光 源
传输速率 （Gb/s)
传输距离 （km)
光纤波长 （μm)
接收机灵敏度 实际值 量子极限 40
ห้องสมุดไป่ตู้
1.55 μm DBF DBR
4
160
1.55
210
FSK
1.55 μm DBF DBR 普通单频 普通单频
1.55 μm DBF DBR 窄线谱 窄线谱
4 1 140
4 1 400
160 100 243
160 200 260
1.55
218 1500 350
261 270 45 1000
40 40 40
20 20 20 10
DPSK
1.55 1.55
IM/DD

（1）灵敏度提高10～20dB，线路功率损耗可增加到50dB。 （2）若在系统中周期性加入EDFA，即可实现长距离传输，适合于干线网使 用。 （3）具有出色的信道选择性和灵敏度，和光频分复用相结合，可以实现大容 量传输，适合于CATV分配网使用。 （4）必须使用频率稳定度和频谱纯度很高的激光器作信号光源和本振光源。 （5）要求信号光与本振光混频时满足严格的匹配条件以获得高混频效率。
混频器 信号光 ωs 光检测器 ωL 电信号处理
本地光 震荡器
基带信号


（1）零差检测 选择ωL=ωs,即ωIF=0。零差检测接收光功率可以放大几个数量级，虽然噪 声也增大，但仍能使灵敏度大幅提高，但技术复杂，必须严格控制相位变化， 使φs－φL保持不变，同时要求ωL=ωs 。 （2）外差检测 选择ωL≠ωs,即ωIF= ωs － ωL ＞0。外差检测也能提高灵敏度，信噪比改善 比零差检测低3dB，但因无需实现相位锁定，接收机设计相对简单。