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光纤通信第4章_相干光通信
光纤通信第4章_相干光通信
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相干光通信的原理 调制与解调 误码率与灵敏度 噪声及性能影响 相干光通信系统的性能
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第
4
章
相干光通信技术
相干光通信的原理
调制与解调
误码率与灵敏度
噪声及性能影响
相干光通信系统的性能
相干光通信原理
4.1
基本原理和构成
激光调制
(a)
直接检测
(b)
相干检测
光纤
光纤
光电检测器
光电检测器
放大
中频放大
本振光
激光调制
后处理
后处理
(
)
[
]
S
S
S
S
t
i
A
E
φ
ω
+
−
=
exp
(
)
[
]
L
L
L
L
t
i
A
E
φ
ω
+
−
=
exp
信号光与本振光可表示为
2
SL
PE
E
=
+
相干光信号的功率
(
)
(
)
L
S
IF
L
S
L
S
t
P
P
P
P
t
P
φ
φ
ω
−
+
+
+
=
cos
2
(
)
(
)
L
S
IF
L
S
L
S
t
P
P
R
P
P
R
RP
t
I
φ
φ
ω
−
+
+
+
=
=
cos
2
)
(
光电检测得到的光电流
(
)
(
)
L
S
S
P
t
P
R
t
I
2
=
(
)
(
)
t
RP
t
I
S
DD
=
直接强度探测
交流项光电流
提高了
4/
LS
PP
零差
外差
(
)
(
)
L
S
L
S
P
P
R
t
I
φ
φ
−
=
cos
2
homo
(
)
(
)
L
S
IF
L
S
t
P
P
R
t
I
φ
φ
ω
−
+
=
cos
2
hetero
(
)
L
S
P
P
R
t
I
2
2
homo
4
>=
<
(
)
L
S
P
P
R
t
I
2
2
hetero
2
>=
<
零差与外差方
式的光电流的
平均功率为
散粒噪声与热噪声
f
R
T
k
L
b
T
∆
=
4
2
σ
(
)
f
I
I
q
d
S
∆
+
=
2
2
σ
(
)
(
)
(
)
∆
+
∆
+
∆
+
∆
+
=
+
>
<
=
外差
零差
/
4
2
2
/
4
2
4
2
2
2
2
2
L
b
d
L
L
s
L
b
d
L
L
s
T
S
S
R
f
T
k
f
I
P
R
q
P
P
R
R
f
T
k
f
I
P
R
q
P
P
R
t
I
SNR
σ
σ
=
∆
=
=
ν
η
ν
h
R
f
B
B
h
N
P
P
S
2
(
)
=
∆
∆
=
+
>
<
=
外差
零差
2
4
2
2
2
2
P
P
P
P
T
S
S
N
N
f
q
B
h
N
h
f
q
B
h
N
h
t
I
SNR
η
η
ν
ν
η
ν
ν
η
σ
σ
零差检测方式的信噪比要比外差检测方式高
2
倍（
3dB
）。
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