改进型平衡探测器提升相干光通信信噪比

本文主要探讨了在解决国内长距离相干光通信接收系统中，单管探测器在处理微弱信号时存在的噪声大和信噪比低的问题。针对这一挑战，研究者设计了一种新型的平衡探测器，该探测器的关键在于采用两个PIN管（ PIN Photodiode，一种常用的光敏二极管）分别连接跨阻放大器（Transimpedance Amplifier，TIA），这两个PIN管通过两个180°混频器（Heterodyne Mixer）进行耦合相减操作。这种方法旨在消除激光器的相对强度噪声（Relative Intensity Noise，RIN），这是相干光通信系统中常见的噪声来源。 设计的平衡探测器在实验验证阶段，通过将本地振荡光与信号光进行光混频，生成的输出信号表现出良好的通信状态，表现为清晰的眼图。通过比较双管探测器和单管探测器的频谱图，明显看出平衡探测器的应用显著降低了系统的噪声水平，信噪比提升了大约10分贝。这一结果强有力地证实了该平衡探测器在相干光通信系统中的应用是可行且具有显著优势的。 关键词涵盖了本文的核心技术：相干光通信、相对强度噪声、平衡探测器以及信噪比。文章还引用了中图分类号TN929.14，表明其属于光电子学领域，文献标识码A，以及DOI（Digital Object Identifier）10.3788/LOP51.070601，表明了学术期刊的来源和具体位置。这篇论文提供了一个创新的解决方案，为提高相干光通信系统的性能和稳定性提供了重要的技术参考。