高速光纤通信传输系统中的先进调制格式研究

刘贵彬

摘 要：光纤通信传输系统与一般的通信传输系统相比具有高效、快速、容量大、覆盖范围广、传输距离长的优势，在信息与通信看技术产业中受到了广泛的关注，而先进调制技术是推动高速光纤通信传输系统稳定发展的关键技术之一，为提高信息传递效率、降低传输系统损耗提供了保障。

关键词：高速光纤通信传输系统；先进调制格式；研究

随着科学技术的不断发展，各行各业为了提高企业竞争力都将运营发展与互联网结合在一起，从而提高企业工作效率和工作质量。先进调制格式在高速光纤通信传输系统中的应用，提高了其传递信息的准确性与有效性，增加了很多现代化的新功能，满足人们对信息传递的各方面需求，建立更加快速、有效的“信息高速公路”。

1 光纤通信系统的发展现状

光纤通信系统是以光为载体进行信息的传递，通过光与电的相互转化，完成信息传输的过程。具有覆盖范围广、传输距离长、经济适用、抗干扰能力强等特点，是21世纪科学技术的重大革新的产物。近几年来，随着计算机信息技术的不断进步，将社会发展向更加数字化、信息化的方向推动。从1966年国外首次提出光纤通信传输系统理论开始，光纤传输打开了新世界的大门，见证了信息与通信技术产业从起步到完善的过程。截止到目前为止，光纤通信系统已经有三十多年的发展历史，其研究过程有辛酸也有低谷，但是却从未放弃过，才有了今天光纤通信系统在各个领域中的广泛应用[1]。

2 高速光纤通信传输系统中的先进调制格式的关键构件

铌酸锂（LiNbO3）材料是最常用的制作调制器的材料，铌酸锂（LiNbO3）材料制成的调制器有两种，一种是铌酸锂（LiNbO3）相位调制器，另一种是铌酸锂（LiNbO3）强度调制器。

2.1 铌酸锂（LiNbO3）相位调制器

铌酸锂（LiNbO3）相位调制器的原理是利用干涉的方式将相位调制转换成强度调制。在使用光纤进行通信传输的时候，铌酸锂（LiNbO3）相位调制器来改变光相位，从而使光信号随着驱动电压而发生改变。图1为铌酸锂（LiNbO3）相位调制器的基本结构，通过增加L的长度或者减小电极之间的距离来进行调节，如果信息在光纤通信系统中的传播速度与电极中调制信号的速度一致，那么铌酸锂（LiNbO3）相位调制器就会达到信息传递的最高速度，由此可见，巧妙地对铌酸锂（LiNbO3）相位调制器中的波导与电极进行设计，能够提高信号在光纤通信传输系统中的高效性。

2.2 铌酸锂（LiNbO3）强度调制器

铌酸锂（LiNbO3）强度调制器的基本结构如图2所示，输入光波被分成两个部分，这两个部分的功率相同，通过不同的光波导进行信号的传输，由于铌酸锂（LiNbO3）强度调制器自身性质的原因，因此经常会出现相干加强和相干抵消的现象，这种时候就必须要使用外加电压对光信号进行控制，提高铌酸锂（LiNbO3）强度调制器的工作效率[2]。

3 高速光纤通信传输系统中的先进调制格式研究

3.1 基于强度调制的先进调制格式

基于强度调制的先进调制格式主要分为4个方面，分别是归零调制格式、载波抑制归零调制格式、预啁啾归零调制格式和双二进制调制格式[3]。每一种调制格式都有着自己的基本特征，在光纤通信传输系统中有着自己的优势，同时也受到了不同程度的限制，为了提高信息传递的效率，就要做到取长补短、扬长避短，根据不一样的信号传输环境使用不同的调制格式，使信号的传输更加顺畅、高效。

3.2 基于相位调制的先进调制格式

基于相位调制的先进调制格式有两种，一种是相干PSK调制，另一种是差分PSK调制。相干PSK调制需要接收相干光源，现阶段的科学技术和工艺技术都不足以支持PSK调制的发展，虽然其实际应用还存在一定程度的限制，但是其潜力被国内外的专家学者所认可，只是没有与之对应的技术手段作支持。差分PSK调制的应用要比相干PSK调制要广泛很多，差分PSK调制能够降低传输过程中出现的错误，每一次信号传递都能够携带更多的信息，提高了光纤通信传输系统的容量，间接地降低了信息与通信技术产业的运营成本，促进我国信息与通信技术产业的稳定发展[4]。

4 结论

综上分析可知，先进调制技术在高速光纤通信传输系统中的应用非常广泛，是推动其稳定发展的关键技术之一，充分将光纤通信传输系统的高效、快速、容量大、覆盖范围广、传输距离长等优势表现出来，为提高信息传递效率、降低传输系统损耗提供了保障。建立更加快速、高校的“信息高速公路”。

参考文献

[1]刘爽.大容量高速光纤通信系统中PolMux技术的研究[D].西安电子科技大学，2012.

[2]赵崇俊.高速光纤通信系统中调制格式与四波混频效应研究[D].西安电子科技大学，2012.

[3]田凤.高速光纤通信系统中偏振控制及多载波产生与应用的研究[D].北京邮电大学，2013.

[4]柳雨晨.新型调制格式在高速长距离光纤传输系统中的应用研究[D].北京邮电大学，2011.

（作者单位：中国联通天津市北辰区分公司）