隨著高速數字信號處理技術(DSP)和模數轉換技術(ADC)的進步，相干光通信成為研究的熱點。相干檢測與DSP技術相結合，可以在電域進行載波相位同步和偏振跟蹤，清除了傳統相干接收的兩大障礙。基于DSP的相干接收機結構簡單，具有硬件透明性;可在電域補償各種傳輸損傷，簡化傳輸鏈路，降低傳輸成本;支持多進制調制格式和偏振復用，實現高頻譜效率的傳輸。通過業(yè)界一兩年來對于100Gb/s模塊的研究和開發(fā)，100G/s的偏振復用四相相移鍵控相干模塊(Coherent PM-QPSK)正在變成業(yè)界的主要選擇。

相干光通信的基本原理

相干光通信系統可以把光頻段劃分為許多頻道，從而使光頻段得到充分利用，即多信道光纖通信。相干光通信技術具有接收靈敏度高的優(yōu)點，采用相干檢測技術的接收靈敏度可比直接檢測技術高18dB。

作為載體的激光信號通過PBS(偏振分光器)分為X/Y兩路，每路信號在通過2個MZ調制器組成的I/Q調制器(I路和Q路相位差90°)分別將10.7/27.5Gb/s的信號調制到載波，然后再通過偏振復用器把X軸和Y軸光信號按偏振復用合并在一起通過光纖發(fā)送出去，從而實現了40/100Gb/s 在單光纖上的傳輸。

在接收端，與強度調制一一直接檢測系統不同，相干光纖通信系統在光接收機中增加了外差或零差接收所需的本地振蕩光源(LO)，該光源輸出的光波與接收到的已調光波在滿足波前匹配和偏振匹配的條件下，進行光電混頻。稍微改變本振激光器的光頻，就可改變所選擇的信道，因此對本振激光器的線寬要求很高。混頻后輸出的信號光波場強和本振光波場強之和的平方成正比，從中可選出本振光波與信號光波的差頻信號。由于該差頻信號的變化規(guī)律與信號光波的變化規(guī)律相同，而不像直檢波通信方式那樣，檢測電流只反映光波的強度，因而，可以實現幅度、頻率、相位和偏振等各種調制方式。

由于要探測偏振復用的信號，接受信號通過一個極化束分離器PBS(PolarizationBeamSplitter) 分解成兩個正交信號，每個正交信號都與一個本地光源LO混頻，該本地光源的載波頻率控制精度為數百KHz。混頻后得到4個偏振和相位正交的光信號，分別用PIN檢測，經電放大和濾波后由A/D電路轉化為4路數字電信號。數字電信號通過數字信號處理(DSP)芯片數字均衡的方式實現：定時恢復、信號恢復、