高速光纖通信傳輸系統中的先進調制格式研究

劉貴彬

摘 要：光纖通信傳輸系統與一般的通信傳輸系統相比具有高效、快速、容量大、覆蓋范圍廣、傳輸距離長的優勢，在信息與通信看技術產業中受到了廣泛的關注，而先進調制技術是推動高速光纖通信傳輸系統穩定發展的關鍵技術之一，為提高信息傳遞效率、降低傳輸系統損耗提供了保障。

關鍵詞：高速光纖通信傳輸系統；先進調制格式；研究

隨著科學技術的不斷發展，各行各業為了提高企業競爭力都將運營發展與互聯網結合在一起，從而提高企業工作效率和工作質量。先進調制格式在高速光纖通信傳輸系統中的應用，提高了其傳遞信息的準確性與有效性，增加了很多現代化的新功能，滿足人們對信息傳遞的各方面需求，建立更加快速、有效的“信息高速公路”。

1 光纖通信系統的發展現狀

光纖通信系統是以光為載體進行信息的傳遞，通過光與電的相互轉化，完成信息傳輸的過程。具有覆蓋范圍廣、傳輸距離長、經濟適用、抗干擾能力強等特點，是21世紀科學技術的重大革新的產物。近幾年來，隨著計算機信息技術的不斷進步，將社會發展向更加數字化、信息化的方向推動。從1966年國外首次提出光纖通信傳輸系統理論開始，光纖傳輸打開了新世界的大門，見證了信息與通信技術產業從起步到完善的過程。截止到目前為止，光纖通信系統已經有三十多年的發展歷史，其研究過程有辛酸也有低谷，但是卻從未放棄過，才有了今天光纖通信系統在各個領域中的廣泛應用[1]。

2 高速光纖通信傳輸系統中的先進調制格式的關鍵構件

鈮酸鋰（LiNbO3）材料是最常用的制作調制器的材料，鈮酸鋰（LiNbO3）材料制成的調制器有兩種，一種是鈮酸鋰（LiNbO3）相位調制器，另一種是鈮酸鋰（LiNbO3）強度調制器。

2.1 鈮酸鋰（LiNbO3）相位調制器

鈮酸鋰（LiNbO3）相位調制器的原理是利用干涉的方式將相位調制轉換成強度調制。在使用光纖進行通信傳輸的時候，鈮酸鋰（LiNbO3）相位調制器來改變光相位，從而使光信號隨著驅動電壓而發生改變。圖1為鈮酸鋰（LiNbO3）相位調制器的基本結構，通過增加L的長度或者減小電極之間的距離來進行調節，如果信息在光纖通信系統中的傳播速度與電極中調制信號的速度一致，那么鈮酸鋰（LiNbO3）相位調制器就會達到信息傳遞的最高速度，由此可見，巧妙地對鈮酸鋰（LiNbO3）相位調制器中的波導與電極進行設計，能夠提高信號在光纖通信傳輸系統中的高效性。

2.2 鈮酸鋰（LiNbO3）強度調制器

鈮酸鋰（LiNbO3）強度調制器的基本結構如圖2所示，輸入光波被分成兩個部分，這兩個部分的功率相同，通過不同的光波導進行信號的傳輸，由于鈮酸鋰（LiNbO3）強度調制器自身性質的原因，因此經常會出現相干加強和相干抵消的現象，這種時候就必須要使用外加電壓對光信號進行控制，提高鈮酸鋰（LiNbO3）強度調制器的工作效率[2]。

3 高速光纖通信傳輸系統中的先進調制格式研究

3.1 基于強度調制的先進調制格式

基于強度調制的先進調制格式主要分為4個方面，分別是歸零調制格式、載波抑制歸零調制格式、預啁啾歸零調制格式和雙二進制調制格式[3]。每一種調制格式都有著自己的基本特征，在光纖通信傳輸系統中有著自己的優勢，同時也受到了不同程度的限制，為了提高信息傳遞的效率，就要做到取長補短、揚長避短，根據不一樣的信號傳輸環境使用不同的調制格式，使信號的傳輸更加順暢、高效。

3.2 基于相位調制的先進調制格式

基于相位調制的先進調制格式有兩種，一種是相干PSK調制，另一種是差分PSK調制。相干PSK調制需要接收相干光源，現階段的科學技術和工藝技術都不足以支持PSK調制的發展，雖然其實際應用還存在一定程度的限制，但是其潛力被國內外的專家學者所認可，只是沒有與之對應的技術手段作支持。差分PSK調制的應用要比相干PSK調制要廣泛很多，差分PSK調制能夠降低傳輸過程中出現的錯誤，每一次信號傳遞都能夠攜帶更多的信息，提高了光纖通信傳輸系統的容量，間接地降低了信息與通信技術產業的運營成本，促進我國信息與通信技術產業的穩定發展[4]。

4 結論

綜上分析可知，先進調制技術在高速光纖通信傳輸系統中的應用非常廣泛，是推動其穩定發展的關鍵技術之一，充分將光纖通信傳輸系統的高效、快速、容量大、覆蓋范圍廣、傳輸距離長等優勢表現出來，為提高信息傳遞效率、降低傳輸系統損耗提供了保障。建立更加快速、高校的“信息高速公路”。

參考文獻

[1]劉爽.大容量高速光纖通信系統中PolMux技術的研究[D].西安電子科技大學，2012.

[2]趙崇俊.高速光纖通信系統中調制格式與四波混頻效應研究[D].西安電子科技大學，2012.

[3]田鳳.高速光纖通信系統中偏振控制及多載波產生與應用的研究[D].北京郵電大學，2013.

[4]柳雨晨.新型調制格式在高速長距離光纖傳輸系統中的應用研究[D].北京郵電大學，2011.

（作者單位：中國聯通天津市北辰區分公司）