日新月异的信息科学：相干光通信的条件与优势

相干光通信

大家知道，光纤通信是信息高速公路的主要组成部分。但是，现在应用的光纤通信只是利用光强变化来传递信息，并没有利用光的波动性质。

而相干光通信却是名副其实的光波通信，因为它不仅利用了光的强度，而且还利用了光的波动性质。也就是说，在光纤通信中，只有利用了光的波动性质，才算是相干光通信。

那么，相干光通信是怎样达到通信目的的呢?

科学家在发信端激光的出射光中，加高码率频率调制信号，也就是用频率变化来携载信息，并将其耦合到光线中。而在接收端的另一台激光器，与发信端激光器有固定的光频差，一般情况下，频差大于四倍的码率，使该激光器发出的光波同接收到的携载的信号的光波相混合。这样，就会得到由两束光的频率差产生的拍频，从而探测出传送的信号。

要实现相干光通信，必须具备两个条件。

第一，发射端的激光要有很好的相干性，而且光频必须十分稳定。经过试验表明，用于相干光通信的激光，最佳频宽范围为1兆赫以下。因此，进一步提高激光器的单色性是关键的步骤，而改善其单色性的重要途径就是提高激光频率的稳定性。(www.xing528.com)

第二，传播到接收端的偏振面必须同接收端激光的偏振面相重合。为了使光在光纤中的传播中保持偏振不变，需要使用能够防止偏振面旋转的特殊光纤，并要采取一定的“防变”措施。

那么，相干光通信有什么好处呢?

相干光的独特之处是可以延长中继距离。

目前，采用的光强调制的光纤通信中继距离一般在40千米，而相干光通信中继距离可望达到100～200千米。这可以减少中继距离的设施，特别是对长距离的海底通信十分有利。因为，在海底建设中继设施更为困难了。

不仅如此，相干光的接收灵敏度高，比现在用的光强调制直接检测系统要高出10～100倍。并且它的选择性良好，可以实现超大容量的光纤通信。

由此可见，光纤通信的潜力很大，但是，只有用现代高新科学技术，不断地开发研究，才能挖掘其潜力，实现超大容量的光纤通信。这是信息高速公路这一高新科学技术不断发展的必由之路，也正是科学的不断发展和提高，才使得信息高速公路不断向前延伸。