[分享]大速率传输新技术-相干通信

mayabinxa

最近在学习40G和100G相关知识时，看到有关于相干通信的一些知识，想和大家分享一下：

相干通信的产生：
现在40G/100G速率业务逐步开始商用，但40G/100G速率下CD容限和PMD容限太低：
色散容限（CD）：DQPSK最高为200ps/nm【G.652光缆色散系数17ps/nm*km】
偏正模色散容限（PMD）：仅为6~8ps/nm【G.652光缆PMD系数0.2~0.5ps/nm*km】
由于40G/100G速率受限于CD和PMD容限太小，导致长距离传输后信噪比达不到要求！！

除过采用更先进的调制方式、更好的编码、更强的纠错算法外，利用相干光是一个不错的选择！

什么是相干光？

两束满足相干条件的光称为相干光。


相干条件（Coherent Condition）：这两束光在相遇区域：
       ①振动方向相同；

　　②振动频率相同；

　　③相位相同或相位差保持恒定
那么在两束光相遇的区域内就会产生干涉现象。
干涉后会发生：
波峰-波峰：振幅加强
波谷-波谷：振幅加强
波峰-波谷：振幅削弱

相干通信包括：相干调制和相干检测
相干调制技术：是利用要传输的信号来改变光载波的频率、振幅和相位；不同于强度调制那样只是改变光的强度。
相干检测技术：是利用一束本机震荡产生的激光与输入信号在光混频器中混频，得到与信号光频率、相位和振幅相同规律变化的中频信号；

常规的40G
eDQPSK技术采用信号与自己延迟一拍后进行相干（两束光进行干涉，自相干），从而恢复原始数据，相干的结果是白噪声叠加（信号B0+噪声N0+噪声N1），噪声全部进入接收机；

相干接收是信号光与相同频率的本振激光器进行相干（互相干），本振激光是非常干净的（信噪比极高），这样互相干噪声仅为平衡接收方式噪声的1/2 （信号B0+噪声N0，噪声N0约等于噪声N1）





噪声dB差值=10*lg（N0+N1）-10*lgN0=10lg2=3


这样采用互相干就比采用eDQPSK技术噪声低了3dB，信噪比也就提高了3dB