面向中短距应用的差分自相干光纤传输系统

作     者：蔡轶 姜晨旭 王霄洲 王甫涵 田中星 孙林 王晓玲 刘宁 沈纲祥 周俊 郝祥勇 庞胜清 Cai Yi;Jiang Chenxu;Wang Xiaozhou;Wang Fuhan;Tian Zhongxing;Sun Lin;WangXiaoling;Liu Ning;Shen Gangxiang;Zhou Jun;Hao Xiangyong;Pang Shengqing

作者机构：苏州大学电子信息学院江苏苏州215006 科大亨芯半导体技术有限公司江苏苏州215200 亨通集团有限公司江苏苏州215200 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2023年第43卷第15期

页      面：107-117页

核心收录：

学科分类：11[军事学] 0810[工学-信息与通信工程] 1105[军事学-军队指挥学] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 110503[军事学-军事通信学] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB2903000) 国家自然科学基金(62275185,62250710164) 

主　　题：光通信 相干检测 自相干检测 差分调制 数字信号处理 

摘      要：基于4电平脉冲幅度调制(PAM4)的强度调制直接检测(IMDD)是目前中短距应用的主要解决方案之一。然而,基于高阶脉冲调制的IMDD方案检测灵敏度明显下降。另一方面,拥有更高灵敏度的标准相干检测技术又面临成本和复杂度方面的挑战。因此,自零差相干检测(SHCD)和差分检测等自相干检测方案,因其优于PAM4的性能和低于标准相干检测的硬件成本而在新一代中短距应用中具备优势。本文综述和比较自零差相干以及差分自相干检测(DSCD)系统各自的特征、优点和挑战。文中进一步针对光功率受限和光信噪比受限的不同传输场景,分析比较基于SHCD-正交相移键控(QPSK)和DSCD-差分正交相移键控(DQPSK)方案的系统性能,展示了DSCD-DQPSK系统相较其他方案在硬件成本和系统性能方面的综合优势。