光纖在線特邀編輯：邵宇豐 陳烙 申世魯 陳福平 
2015 年12月出版的PTL 主要刊登了以下一些方向的文章，包括：激光器和放大器、無(wú)源光子器件，光網(wǎng)絡(luò)及其子系統(tǒng)，筆者將逐一評(píng)析。
1.激光器和放大器
    模擬光子鏈路（APLs）在微波通信中的應(yīng)用中引起了人們的廣泛關(guān)注，并在光纜電視、基于射頻的光纖無(wú)線通信、雷達(dá)和無(wú)線電天文望遠(yuǎn)鏡等領(lǐng)域研究其應(yīng)用。盡管光纖及其相關(guān)技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如低損耗、高帶寬、重量輕以及可避免電磁干擾，但是光纖的色散（CD）負(fù)面效應(yīng)降低了APLs的通信性能。為了克服因色散引起的功率衰減，研究人員已經(jīng)提出一系列的研究方案，一個(gè)常規(guī)方案是采用光信號(hào)進(jìn)行單邊帶調(diào)制，實(shí)際中寬帶的單邊帶調(diào)制并不是那么容易實(shí)現(xiàn)的；也有的研究人員提出采取補(bǔ)償方案，如采用雙邊帶（DSB）預(yù)矯正補(bǔ)償調(diào)制和載波相移DSB調(diào)制的方案；還有研究人員提出采用偏振調(diào)制的APL去補(bǔ)償功率衰減，然而這些方案只是工作于單頻率波段而不適合寬頻帶操作；另外有研究人員提出采用一個(gè)基于兩信道相位調(diào)制進(jìn)行寬帶補(bǔ)償?shù)姆桨�，該方案補(bǔ)償?shù)膸�寬可以達(dá)到18GHz，但這個(gè)方案需要兩個(gè)激光二極管和一個(gè)特殊的調(diào)制器才能完成，這使系統(tǒng)變的復(fù)雜，成本高。還有一種方案是使用平行調(diào)制器的射頻光纖（RoF）鏈路來(lái)克服CD引發(fā)功率衰減，可操作帶寬可以達(dá)到18GHz，但該方案需要兩個(gè)調(diào)制器且它們之間的時(shí)間延遲不易控制。來(lái)自南京大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院南京微結(jié)構(gòu)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員提出在傳統(tǒng)的DSB基于APLs的強(qiáng)度調(diào)制中放置基于分布反饋（DFB）半導(dǎo)體激光器的光相位共軛產(chǎn)生器（OPC）來(lái)克服CD引發(fā)功率衰減，如圖1所示。采用的DFB激光器相當(dāng)于非線性媒介將引發(fā)四波混頻（FWM）效應(yīng)，同時(shí)作為泵浦光源來(lái)提供激光束。該方案相比較傳統(tǒng)的采用半導(dǎo)體光放大器（SOA）和色散位移光纖（DSF）的方案，不需要外加泵浦光，從而大幅降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。通過(guò)50.4公里光纖傳輸后，3dB帶寬的CD補(bǔ)償頻率范圍達(dá)到了33GHz，通過(guò)補(bǔ)償功率衰減測(cè)量得到的無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍（SFDR）相比較傳統(tǒng)的APLs強(qiáng)度調(diào)制方案提升了12.6dB·。研究人員通過(guò)在載波頻率為9.2GHz的射頻上傳輸125Mbps偽隨機(jī)比特序列，和在載波頻率為3GHz的射頻上傳輸15.5Msym/s的16QAM矢量信號(hào)的實(shí)驗(yàn)，證明了該方案的可行性。

圖1.傳統(tǒng)的基于APLs的強(qiáng)度調(diào)制方案中嵌入DFB激光器形的示意圖
    多通道激光二極管陣列在100-Gb/s數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中作為光源極具研究前景和價(jià)值，考慮到低能耗是通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮的重要指標(biāo)，該陣列應(yīng)該有較高的能量效率和信道一致性。近年來(lái)，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)規(guī)�；�建設(shè)被多次提出，并有很多研究人員開(kāi)展100-Gb/s以太網(wǎng)信號(hào)在單模光纖上傳輸2m，2km,10km,或40km的實(shí)驗(yàn)研究。同時(shí)，許多研究人員都將重心放到了密集波峰復(fù)用(DWDM)光通信系統(tǒng)上來(lái)，一個(gè)典型例子是間隔為8nm的10信道波長(zhǎng)為1.55微米的光源進(jìn)行10-Gb/s信號(hào)調(diào)制的應(yīng)用。來(lái)自韓國(guó)大田電子通信研究機(jī)構(gòu)的研究人員采用用電子束平版印刷等技術(shù)制作10信道10-Gb/s分布式負(fù)反饋激光二極管陣列，但是對(duì)于這些焊接的激光二極管陣列，門限電流為13mA到28mA,偏置電流高達(dá)80到 100 mA。最近，韓國(guó)大田電子通信研究機(jī)構(gòu)的研究人員又提出了采用10 Gb/s多信道掩埋異質(zhì)結(jié)構(gòu)分布式負(fù)反饋激光二極管陣列進(jìn)行研究，為了減少寄生電容，有源區(qū)和電流阻塞結(jié)構(gòu)區(qū)域被刻蝕成臺(tái)面形式；最后，為了最優(yōu)化收發(fā)性能研究人員做了2km的傳輸測(cè)試，得到了在2km傳輸前后的眼圖性能，在單模光纖傳輸后，每個(gè)信道的功率補(bǔ)償少于了2dB,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用多信道掩埋異質(zhì)結(jié)構(gòu)，每信道的通信性能一致性都有明顯的提高。

圖2.分布式負(fù)反饋激光器結(jié)構(gòu)圖
    雖然以前有幾個(gè)關(guān)于偏振開(kāi)關(guān)的報(bào)道，但對(duì)于其原理的描述并不是十分清楚，進(jìn)一步的研究仍然需要。此前，有研究人員研究了在非線性各項(xiàng)同性電解質(zhì)中，納米級(jí)偏振開(kāi)關(guān)在兩個(gè)對(duì)向傳輸激光束之間的工作情況，另外有研究人員證明了皮秒級(jí)偏振開(kāi)關(guān)在非線性偏振旋轉(zhuǎn)弱雙折射激光腔中的運(yùn)行情況。在鎖模激光器中，偏振原理分析是十分復(fù)雜的，所以有研究人員采用模型來(lái)解釋偏振開(kāi)關(guān)在腔往返頻率的動(dòng)力原理，該模型考慮了非線性、色散和其他隨機(jī)效應(yīng)。有研究人員提出簡(jiǎn)化偏振開(kāi)關(guān)動(dòng)力原理，并忽略了增益寬帶、在兩個(gè)偏振模之間的非線性能量傳輸和偏振模色散的隨機(jī)性等，提出了采用不連貫耦合非線性用薛定諤方程來(lái)描述在弱雙折射光纖腔內(nèi)的脈沖傳輸，同時(shí)分析了整個(gè)偏振開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)周期與非線性系數(shù)和平均脈沖功率成比例的關(guān)心。為了加入非線性研究的討論，有研究人員采用85m長(zhǎng)的高非線性光纖通過(guò)偏振開(kāi)關(guān)來(lái)產(chǎn)生雙波長(zhǎng)信號(hào)；同時(shí)，還有研究人員在實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到偏振態(tài)孤子演進(jìn)過(guò)程，以及高速偏光在一個(gè)脈沖周期內(nèi)幾個(gè)偏振態(tài)之間的固定周期。來(lái)自重慶大學(xué)光電子技術(shù)與系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員提出一種在鎖模光纖激光器中采用氧化石墨烯偏振開(kāi)關(guān)的方案，該方案通過(guò)在電鍍過(guò)程降低氧化石墨烯來(lái)獲得高非線性效應(yīng)；通過(guò)增加泵浦功率，激光器有自脈沖模式被轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦蚊}沖模式，以實(shí)現(xiàn)不同偏振開(kāi)關(guān)特性；考慮到低泵浦功率時(shí)偏振開(kāi)關(guān)效應(yīng)較弱。關(guān)于偏振開(kāi)關(guān)的應(yīng)用，這是第一次報(bào)道，這將為研究更全面的偏振開(kāi)關(guān)動(dòng)力原理提供了新的參考。

2.無(wú)源光子器件
硅光子學(xué)已經(jīng)在強(qiáng)度調(diào)制直接檢測(cè)和相干光通信系統(tǒng)中開(kāi)始發(fā)展起來(lái)，考慮到強(qiáng)度調(diào)制直接檢測(cè)的方案通常不需要本地振蕩器，這將明顯節(jié)約能耗和降低系統(tǒng)成本。對(duì)短距離通信而言，由于電子器件和光子器件所需的大帶寬，用OOK(開(kāi)關(guān)鍵控)獲得超高調(diào)制比特率非常困難，因此先進(jìn)的調(diào)制格式如脈沖幅度調(diào)制（PAM）對(duì)于新興的光學(xué)互聯(lián)很有幫助。通常而言,PAM信號(hào)可以通過(guò)OOK數(shù)據(jù)流和適當(dāng)?shù)乃�減器復(fù)用產(chǎn)生，或是在轉(zhuǎn)化為復(fù)用光信號(hào)之前用數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生。有研究人員采用電域數(shù)模轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換、離線數(shù)字信號(hào)處理（DSP）過(guò)程實(shí)現(xiàn)了112GbpsPAM信號(hào)在短距離通信鏈路中的傳輸。實(shí)際應(yīng)用中，PAM信號(hào)也可以用一個(gè)多電極馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器（MEMZM）直接在光域產(chǎn)生，每個(gè)電極被獨(dú)立的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)，這種方式大大減少了功率耗費(fèi)和成本代價(jià)，也更容易實(shí)時(shí)實(shí)施。最近，來(lái)自加拿大麥吉爾大學(xué)的研究人員報(bào)導(dǎo)了用兩段MEMZM產(chǎn)生更高波特率的PAM-4信號(hào)，即對(duì)四路信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的12.5 Gbps信號(hào)進(jìn)行時(shí)間復(fù)用，以產(chǎn)生50G波特的PAM-4信號(hào)，他們使用的MEMZM反向偏置電壓為4V，用復(fù)用器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流來(lái)驅(qū)動(dòng)調(diào)制器。偽隨機(jī)比特序列信號(hào)電平被用50 GHz的射頻放大器放大至4.8v，不相等的射頻信號(hào)會(huì)產(chǎn)生相對(duì)比特延遲，信息比特流被認(rèn)作是獨(dú)立的數(shù)據(jù)流。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：采用硅光MEMZM產(chǎn)生了100Gbps的PAM-4信號(hào)，誤碼率估計(jì)結(jié)果低于典型的硬判決前向糾錯(cuò)碼極限指標(biāo)。另外，研究人員指出，未來(lái)設(shè)計(jì)的進(jìn)步會(huì)有更好的阻抗匹配方案來(lái)減少微波反射過(guò)程，從而獲得更加平坦的頻率響應(yīng)，同時(shí)高速驅(qū)動(dòng)與光集成電路的使用將減少因長(zhǎng)電纜應(yīng)用引起的信號(hào)退化過(guò)程。


圖3 PAM-4光信號(hào)調(diào)制方案圖
    來(lái)自南京大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員提出了一種簡(jiǎn)潔高靈敏度的基于光纖耦合器（MFC）的扭轉(zhuǎn)傳感器（圖4），該傳感器是由兩根光纖進(jìn)行熔融拉錐形成的，通過(guò)將兩根光纖的尾部進(jìn)行相連構(gòu)成了Sagnac環(huán)，該裝置具有體積微小、成本低廉、容易制造的特點(diǎn)。扭轉(zhuǎn)傳感器在橋梁、建筑、高速公路等結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測(cè)中起了非常重要的作用，傳統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)傳感器是基于電/磁效應(yīng)構(gòu)成的，所以它的尺寸都比較大并且容易受電磁波的干擾，這些缺點(diǎn)就限制了它的應(yīng)用。光纖扭轉(zhuǎn)傳感器（OFTS）非常適合于此應(yīng)用，因?yàn)樗�具有許多理想特性，例如靈活性、易于集成、可復(fù)用能力，尤其是抵抗電磁干擾的特性。研究人員對(duì)不同類型的光纖扭轉(zhuǎn)角傳感器的進(jìn)行了分析論證，例如基于雙折射光纖的扭轉(zhuǎn)傳感器，傾斜光纖光柵（TFG），布拉格光纖光柵（FBG），長(zhǎng)周期光纖光柵（LPFG），光子晶體光纖（PCF），多模干涉儀（MMI）。由于光柵在應(yīng)變和溫度之間表現(xiàn)出很強(qiáng)的交叉靈敏度，然而光子晶體光纖價(jià)格昂貴，多模干涉儀制造工藝復(fù)雜，使得它們還是無(wú)法得到廣泛的使用。 該方案中使用的MFC是將兩根商用光纖利用熔融拉錐技術(shù)制造而成，這種材料的成本很低且制造方法相對(duì)簡(jiǎn)單。并認(rèn)為在結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)以及其他領(lǐng)域中具有潛在的應(yīng)用前景。

圖4. 基于MFC的OFTS
3.光網(wǎng)絡(luò)及其子系統(tǒng)
    光纖無(wú)線通信（RoF）技術(shù)具有高帶寬、高靈活性和低傳輸損耗等優(yōu)點(diǎn)，可以用于將來(lái)的寬帶無(wú)線通信和第5代移動(dòng)通信，其巨大的潛力引起人們的廣泛關(guān)注。為了獲得更大的傳輸容量，需要使用矢量正交振幅調(diào)制（QAM）格式，矢量信號(hào)調(diào)制和RoF技術(shù)相結(jié)合可以有效的克服頻譜資源不足的限制，并提升系統(tǒng)帶寬效率，但如何利用帶寬受限的電子設(shè)備來(lái)產(chǎn)生高頻率的射頻信號(hào)仍然是個(gè)問(wèn)題�；�于激光技術(shù)的外部強(qiáng)度調(diào)制技術(shù)可以用于產(chǎn)生非常穩(wěn)定的射頻矢量信號(hào)，通過(guò)使用雙倍、三倍乃至八倍的倍頻技術(shù)，能產(chǎn)生高頻射頻矢量信號(hào)，同時(shí)降低光和電模塊在發(fā)射端的帶寬要求。研究人員提出了幾種產(chǎn)生高頻射頻矢量信號(hào)的方案，如利用光四倍頻的雙臂馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器（MZM）產(chǎn)生在25GHz的312.5M波特率正交相移鍵控（QPSK）信號(hào)；利用光八倍頻的單臂馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器產(chǎn)生在25GHz 的4G波特率QPSK信號(hào)。此外，在上述利用倍頻技術(shù)產(chǎn)生光矢量信號(hào)方案中，預(yù)編碼技術(shù)是必不可少的。為了獲得電域的QPSK矢量射頻信號(hào)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)在驅(qū)動(dòng)MZM前先進(jìn)行相位預(yù)編碼，而在多振幅QAM調(diào)制中，振幅和相位都相應(yīng)進(jìn)行了預(yù)編碼，但上述方案中預(yù)編碼技術(shù)產(chǎn)生的星座圖分布是不均衡的，將會(huì)降低系統(tǒng)的發(fā)射性能，所以如何適當(dāng)設(shè)計(jì)去實(shí)現(xiàn)預(yù)編碼均衡很有必要。來(lái)自復(fù)旦大學(xué)電磁波信息科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究員提出一種實(shí)現(xiàn)星座均衡分布的預(yù)編碼方案，如圖5所示，用于在射頻帶的光恒定或者多振幅QAM矢量信號(hào)的產(chǎn)生。他們實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了8G波特率的QPSK矢量信號(hào)通過(guò)光載波抑制方法來(lái)產(chǎn)生雙倍頻光并提出了預(yù)編碼均衡調(diào)制方案，實(shí)現(xiàn)的通信總?cè)萘繛?6Gb/s。相比于傳統(tǒng)的非均衡性編碼方案，該方案接收靈敏度可以提升2dB，星座圖非常對(duì)稱。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：8GBd QPSK矢量信號(hào)能在誤碼率硬判決前向糾錯(cuò)門限為3.8×?xí)r，經(jīng)過(guò)25km標(biāo)準(zhǔn)單模光纖鏈路完成有效傳輸。

圖5. 一種產(chǎn)生光矢量信號(hào)的預(yù)編碼方案
    正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(OFDM-PON)因?yàn)槠鋵?duì)抗光纖色散的魯棒性、高頻譜效率和靈活的資源分配而成為下一代光網(wǎng)絡(luò)中最有前景的接入方式之一。同時(shí)，日益增長(zhǎng)的光通信數(shù)據(jù)對(duì)OFDM-PON的可靠性帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，因?yàn)楣饩�路終端的數(shù)據(jù)是面向所有的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）傳播，容易導(dǎo)致被一個(gè)非法的ONU惡意攻擊。目前，幾種最安全的訪問(wèn)方式都是在媒體訪問(wèn)控制層（MAC）或是更高層進(jìn)行控制或加密，其控制僅僅將數(shù)據(jù)自身譯成密碼，而控制信息和頭信息沒(méi)有得到保護(hù)，一旦控制信息和頭信息被非法的ONU獲取，數(shù)據(jù)很容易被竊取。相比加密MAC層，加密物理層更能保護(hù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，也能保護(hù)控制和頭信息。在之前的混沌安全方案中，沒(méi)有考慮到通過(guò)降低OFDM信號(hào)的峰均比(PAPR)來(lái)提高性能。最近，來(lái)自上海交通大學(xué)電子工程系的研究人員提出并實(shí)驗(yàn)展示了一種新的混沌局部傳輸序列技術(shù)來(lái)提高OFDM-PON物理層安全的方案。該方案的安全性體現(xiàn)在：通過(guò)一個(gè)4維透視混沌系統(tǒng)，其初始值作為安全密鑰，由于初始值的高靈敏性，只有擁有能產(chǎn)生正確混沌序列的正確密碼的合法ONU，才能破譯傳輸?shù)腛FDM信號(hào)。而且，通過(guò)混沌局部傳輸序列技術(shù)有效地降低局部傳輸序列技術(shù)（PTS）的實(shí)施難度，OFDM信號(hào)的接收性能能得到明顯提高。不像傳統(tǒng)的隨機(jī)PTS技術(shù)，這種建立在混沌基礎(chǔ)上的新的PTS技術(shù)不需要邊帶來(lái)傳輸分割信息，將會(huì)提高OFDM傳輸?shù)念l譜效率。在光網(wǎng)絡(luò)終端，數(shù)據(jù)流映射進(jìn)129個(gè)子載波，其中64個(gè)子載波承載16QAM數(shù)據(jù)，一個(gè)是空的直流子載波，剩下來(lái)的64個(gè)子載波是前面64個(gè)子載波的共軛復(fù)數(shù)匹配。為了同步插入訓(xùn)練序列和進(jìn)行PTS技術(shù)最優(yōu)化，在串并轉(zhuǎn)化后OFDM符號(hào)長(zhǎng)度的1/8作為循環(huán)前綴加入每個(gè)OFDM信號(hào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，這種加密方案成功的在8.9Gb/s 16QAM OFDM信號(hào)傳輸系統(tǒng)中得到應(yīng)用，是下一代安全OFDM-PON中有前景的接入方案。

圖6. 基于混沌局部傳輸序列技術(shù)加密的OFDM-PON傳輸方案圖
     現(xiàn)代光子學(xué)本身具有低傳輸損耗的優(yōu)點(diǎn)，并能夠提供寬頻帶以進(jìn)行模擬信號(hào)傳輸（即可通過(guò)模擬光子鏈路進(jìn)行傳輸，APL），已被業(yè)界認(rèn)為給寬帶微波信號(hào)的傳輸提供了一個(gè)高效的解決方案。但是模擬光子鏈路具有相當(dāng)?shù)偷膭?dòng)態(tài)范圍（SFDR）以及微弱的鏈路增益，而造成這樣的局限性是由于模擬光子鏈路采用了馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器（MZM）和光電探測(cè)器（PD）來(lái)進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制-直接解調(diào)（IM-DD），而MZM固有的非線性性質(zhì)限制了APL的動(dòng)態(tài)范圍，PD的低功率處理能力使鏈路的增益受到了限制。另外，MZM的電光轉(zhuǎn)換效率過(guò)低也是造成鏈路增益不大的原因。一種用于解決如何提高動(dòng)態(tài)范圍和鏈路增益的方法是采用相位調(diào)制-相干解調(diào)（PM-CD），同IM-DD方法相比較，一個(gè)相干解調(diào)鏈路可以提供高于20dB的增益并且能夠擴(kuò)大它的動(dòng)態(tài)范。為了實(shí)現(xiàn)PM-CD模擬光子鏈路，本地光子振蕩器（OLO）在相干接收時(shí)是必不可少的。研究人員已經(jīng)提出了一些用于實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)的方法，其中一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是使用一個(gè)自由運(yùn)行的本地光子振蕩器，但是，自由運(yùn)行的本地光子振蕩器自身的相位與發(fā)射端發(fā)出的光載波的相位并不相關(guān)，兩者信號(hào)相互混合之后將會(huì)使傳輸鏈路的性能大大惡化。如何產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)射端發(fā)出的光載波的相位相關(guān)的本地光子振蕩器的光源，所采用的一種可能方法就是，使用一個(gè)光學(xué)鎖相環(huán)（OPLL）來(lái)鎖定本地震蕩器產(chǎn)生的光源信號(hào)的相位，使其與光載波的相位相關(guān)聯(lián)，不過(guò)，使用光學(xué)鎖相環(huán)一個(gè)最大的弊端就是它的環(huán)路的帶寬相當(dāng)窄，這就要求本地光子振蕩器必須使用一個(gè)擁有窄線寬的激光發(fā)生器。來(lái)自加拿大渥太華大學(xué)微波光子學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室的研究人員近期提出了一種新型的相位調(diào)制相干同向和正交技術(shù)（I/Q）解調(diào)的模擬光子鏈路的方案（如圖7所示），該方案沒(méi)有增加額外的光纖來(lái)傳送光信號(hào)到接收端。相反，發(fā)射端產(chǎn)生的遠(yuǎn)程光學(xué)參考信號(hào)通過(guò)偏振復(fù)用技術(shù)使其在同一根光纖上傳送到接收端。在發(fā)射端，線性極化的光波經(jīng)偏振分束器分離后傳輸?shù)饺�格納克效應(yīng)環(huán)中，再經(jīng)里面的相位調(diào)制器來(lái)產(chǎn)生兩路正交偏振的光信號(hào)，一路信號(hào)經(jīng)過(guò)了相位調(diào)制，另一路則沒(méi)有被調(diào)制，這歸因于行波的性質(zhì)。相干I/Q解調(diào)為相位調(diào)制的微波信號(hào)提供了一個(gè)理想的解調(diào)方法，同時(shí)，類似于其它的相干解調(diào)技術(shù)，本地光子振蕩器的相干光源也是必不可少的。其它一些文獻(xiàn)提到的本地光子振蕩器的光源是從發(fā)射光源中分離出來(lái)的，然后通過(guò)另外一根光纖傳送到相干接收器。為了糾正光路徑不匹配問(wèn)題，這就相當(dāng)于相位噪聲，帶有光纖延伸器的反饋控制環(huán)是必不可少的，但這只適用短距離傳輸鏈路。使用相位調(diào)制的微波信號(hào)通過(guò)光纖上，在接收端采用I/Q技術(shù)來(lái)進(jìn)行相干解調(diào)，并擴(kuò)展了它傳輸距離，研究人員成功論證了該技術(shù)的可行性。在發(fā)射端，利用光纖塞格納克效應(yīng)環(huán)和相位調(diào)制器來(lái)產(chǎn)生兩路正交偏振的光信號(hào)，其中一路光信號(hào)相位經(jīng)過(guò)了調(diào)制，另一路相位沒(méi)有被調(diào)制的光信號(hào)用來(lái)作為遠(yuǎn)程光學(xué)參考信號(hào)。這兩路正交偏振光信號(hào)通過(guò)單模光纖送到一個(gè)偏振片和相位分集相干接收機(jī)上。在接收端使用了獨(dú)立的OLO后，相位調(diào)制信號(hào)的光場(chǎng)和正交偏振的參考信號(hào)都將同時(shí)被I/Q檢測(cè)方案接收到。由于經(jīng)過(guò)相位調(diào)制的光信號(hào)和參考信號(hào)都通過(guò)單模光纖(SMF)的傳送，它們的光學(xué)相位具有一定的關(guān)聯(lián)性，原始信號(hào)可以通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)恢復(fù)。采用了光學(xué)相位相關(guān)的參考信號(hào)之后的相位調(diào)制相干I/Q解調(diào)傳輸鏈路，它的傳輸距離由50米擴(kuò)展到了10公里，同時(shí)提供了-9.5dB的鏈路增益，該方案的實(shí)現(xiàn)使 APL具有更高的動(dòng)態(tài)范圍以及更大的鏈路增益。

圖7. 相位調(diào)制和I/Q相干解調(diào)的方案