数字相干光检测与色散补偿：差分相移键控信号的研究

"差分相移键控信号的数字相干光检测与色散补偿研究与实现" 本文主要探讨了差分相移键控(DPSK)信号在光纤通信中的数字相干光检测技术及其色散补偿方法。差分相移键控是一种重要的光调制方式，通过改变信号光的相位来编码数据，它具有低功耗、高光谱效率等优点，广泛应用于长距离光纤通信系统。 首先，研究人员利用光纤无源器件设计并制造了一个光学90°混频器，该混频器能够精确控制和监测90°相移，其稳定性超过12小时。90°混频器是数字相干光检测的关键组件，它可以将DPSK信号光与本地振荡光进行混合，从而将相位信息转化为幅度信息，便于后续的数字处理。 接着，通过高速模数转换器(ADC)对混频后的基带信号进行采样，采集到的信号送入离线数字信号处理算法进行处理。这一过程包括光载波相位估计，即确定信号光和本地振荡光之间的相位差，这对于精确解码DPSK信号至关重要。同时，通过色散补偿算法来纠正由于光纤传播导致的信号展宽和变形，这里使用了有限冲击响应(FIR)数字滤波器，这是一种常见的数字信号处理工具，可以有效地去除色散引起的失真。 实验结果显示，该方法成功地补偿了经过90公里光纤传输的8 Gb/s速率DPSK信号的色散，测量结果显示无误码，表明这种方法对于长距离光纤通信系统的色散管理有显著效果。这为提高光纤通信系统的传输质量和距离提供了新的解决方案。 本文的研究不仅涉及光纤通信的基本原理，还涵盖了零差检测、90°混频技术、DPSK调制解调以及色散补偿的最新进展，这些技术对于优化现代光纤通信网络的性能和可靠性具有重要意义。