高速光纖通信傳輸系統(tǒng)中的先進調(diào)制格式研究

劉貴彬

摘 要：光纖通信傳輸系統(tǒng)與一般的通信傳輸系統(tǒng)相比具有高效、快速、容量大、覆蓋范圍廣、傳輸距離長的優(yōu)勢，在信息與通信看技術產(chǎn)業(yè)中受到了廣泛的關注，而先進調(diào)制技術是推動高速光纖通信傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的關鍵技術之一，為提高信息傳遞效率、降低傳輸系統(tǒng)損耗提供了保障。

關鍵詞：高速光纖通信傳輸系統(tǒng)；先進調(diào)制格式；研究

隨著科學技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)為了提高企業(yè)競爭力都將運營發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)結合在一起，從而提高企業(yè)工作效率和工作質(zhì)量。先進調(diào)制格式在高速光纖通信傳輸系統(tǒng)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(xiàn)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(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

光纖通信系統(tǒng)是以光為載體進行信息的傳遞，通過光與電的相互轉(zhuǎn)化，完成信息傳輸?shù)倪^程。具有覆蓋范圍廣、傳輸距離長、經(jīng)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(chǎn)物。近幾年來，隨著計算機信息技術的不斷進步，將社會發(fā)展向更加數(shù)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(tǒng)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(chǎn)業(yè)從起步到完善的過程。截止到目前為止，光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)有三十多年的發(fā)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(tǒng)在各個領域中的廣泛應用[1]。

2 高速光纖通信傳輸系統(tǒng)中的先進調(diào)制格式的關鍵構件

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

2.1 鈮酸鋰（LiNbO3）相位調(diào)制器

鈮酸鋰（LiNbO3）相位調(diào)制器的原理是利用干涉的方式將相位調(diào)制轉(zhuǎn)換成強度調(diào)制。在使用光纖進行通信傳輸?shù)臅r候，鈮酸鋰（LiNbO3）相位調(diào)制器來改變光相位，從而使光信號隨著驅(qū)動電壓而發(fā)生改變。圖1為鈮酸鋰（LiNbO3）相位調(diào)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(diào)節(jié)，如果信息在光纖通信系統(tǒng)中的傳播速度與電極中調(diào)制信號的速度一致，那么鈮酸鋰（LiNbO3）相位調(diào)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(diào)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(tǒng)中的高效性。

2.2 鈮酸鋰（LiNbO3）強度調(diào)制器

鈮酸鋰（LiNbO3）強度調(diào)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(diào)制器自身性質(zhì)的原因，因此經(jīng)常會出現(xiàn)相干加強和相干抵消的現(xiàn)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(diào)制器的工作效率[2]。

3 高速光纖通信傳輸系統(tǒng)中的先進調(diào)制格式研究

3.1 基于強度調(diào)制的先進調(diào)制格式

基于強度調(diào)制的先進調(diào)制格式主要分為4個方面，分別是歸零調(diào)制格式、載波抑制歸零調(diào)制格式、預啁啾歸零調(diào)制格式和雙二進制調(diào)制格式[3]。每一種調(diào)制格式都有著自己的基本特征，在光纖通信傳輸系統(tǒng)中有著自己的優(yōu)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(jù)不一樣的信號傳輸環(huán)境使用不同的調(diào)制格式，使信號的傳輸更加順暢、高效。

3.2 基于相位調(diào)制的先進調(diào)制格式

基于相位調(diào)制的先進調(diào)制格式有兩種，一種是相干PSK調(diào)制，另一種是差分PSK調(diào)制。相干PSK調(diào)制需要接收相干光源，現(xiàn)階段的科學技術和工藝技術都不足以支持PSK調(diào)制的發(fā)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(nèi)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(diào)制的應用要比相干PSK調(diào)制要廣泛很多，差分PSK調(diào)制能夠降低傳輸過程中出現(xiàn)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(tǒng)的容量，間接地降低了信息與通信技術產(chǎn)業(yè)的運營成本，促進我國信息與通信技術產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展[4]。

4 結論

綜上分析可知，先進調(diào)制技術在高速光纖通信傳輸系統(tǒng)中的應用非常廣泛，是推動其穩(wěn)定發(fā)展的關鍵技術之一，充分將光纖通信傳輸系統(tǒng)的高效、快速、容量大、覆蓋范圍廣、傳輸距離長等優(yōu)勢表現(xiàn)出來，為提高信息傳遞效率、降低傳輸系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)中調(diào)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(tǒng)中偏振控制及多載波產(chǎn)生與應用的研究[D].北京郵電大學，2013.

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

（作者單位：中國聯(lián)通天津市北辰區(qū)分公司）