100G系统中PM-QPSK光学解调器的研究

＆amp; nbsp; PM-QPSK技术具有很高的频谱效率，可以将传输符号的波特率降低到二进制调制的四分之一，并且可以大大提高光信噪比，并且可以使用功能强大的DSP处理偏振模式。 。
本文分析了PM-QPSK技术调制和解调的基本原理，并对100G系统中接收机的前端光解调器进行了详细分析。简介PM-QPSK（极化多路正交相移键控）信号在接收侧采用相干检测技术，以实现高性能的信号解调，直接解调和差分解调。
相反，相干检测中使用的本地激光器的功率远大于输入光信号的光功率，因此可以大大提高光信噪比[1]。特别是，相干检测技术充分利用了强大的DSP（数字信号处理，数字信号处理）技术来处理偏振模式复用信号，可以通过后续的数字信号处理和信号重建来补偿这种偏振模式复用信号，从而可以恢复传输的信号。
（偏振模，振幅，相位），极大地消除了由光纤引起的传输损伤，例如PMD（极化模色散，偏振模色散）公差高达30ps，而没有线色散补偿则可以承受数万ps / nm，与非相干PM-DQPSK或OFDM（正交频分多路复用，正交频分多路复用）等其他100G传输方案相比，PM-QPSK与相干检测相结合提供了最优化的解决方案。系统供应商选择了100G传输解决方案。
PM-QPSK调制原理第四相移键控（QPSK）是一种多元素（4元素）数字频带调制方法。信号的正弦载波具有4种可能的离散相位状态，并且每个载波相位都携带2个二进制符号，第n个时隙的QPSK信号可以表示为：1（1），A是信号的幅度，即持续的; θn是调制相位。
有四个可能的值。特定值由时间确定。
时隙发送的符号值确定。 fc是载波频率； Ts是四元符号间隔。
QPSK有两组四个常用的相位值，分别称为A模式和B模式。如果它们是0，π/ 2，π，3π/ 2，则这是初始相位为0的QPSK信号的矢量图。
如果是＆amp; pi / 4、3＆amp; pi / 4、5＆amp; pi / 4、7＆amp; pi / 4，则初始相位为＆amp; pi / 4的QPSK信号的矢量图是如图1 B所示。 QPSK调制响应输入的代码对（00、01、10、11）并移动光载波相位。
表1列出了与四进制符号相对应的两位以及两组相位值A和B [2]。单个100Gbps分为两个50Gbps流的两个极化模式-TE（横向电模式）和TM（横向磁模式）。
此步骤将产生两个具有相同频率的载波，然后通过QPSK调制每个载波。由于QPSK调制将2个位封装在一个符号中，因此两种极化模式可以获得两个25G符号/秒的流，总计为100Gbps。
由于QPSK信号以具有两个偏振面的复用偏振模式传输，因此可以称为DP-QPSK（双偏振QPSK）或PM-QPSK（偏振模式QPSK）。 ＆amp; Nbsp;图1 QPSK的A和B两种方式的矢量图。
表1 QPSK的两组相位值