在相干光通信中主要利用了相干調制和外差檢測技術(shù)。所謂相干調制，就是利用要傳輸的信號來(lái)改變光載波的頻率、相位和振幅（而不象強度檢測那樣只是改變光的強度），這就需要光信號有確定的頻率和相位（而不象自然光那樣沒(méi)有確定的頻率和相位），即應是相干光。激光就是一種相干光。所謂外差檢測，就是利用一束本機振蕩產(chǎn)生的激光與輸入的信號光在光混頻器中進(jìn)行混頻，得到與信號光的頻率、位相和振幅按相同規律變化的中頻信號。
在光通信領(lǐng)域，更大的帶寬、更長(cháng)的傳輸距離、更高的接收靈敏度，永遠都是科研者的追求目標。盡管波分復用（WDM）技術(shù)和摻鉺光纖放大器（EDFA）的應用已經(jīng)極大的提高了光通信系統的帶寬和傳輸距離，伴隨著(zhù)視頻會(huì )議等通信技術(shù)的應用和互聯(lián)網(wǎng)的普及產(chǎn)生的信息爆炸式增長(cháng)，對作為整個(gè)通信系統基礎的物理層提出了更高的傳輸性能要求。
相干光通信工作原理是什么？
在發(fā)送端，采用外調制方式將信號調制到光載波上進(jìn)行傳輸。當信號光傳輸到達接收端時(shí)，首先與一本振光信號進(jìn)行相干耦合，然后由平衡接收機進(jìn)行探測。相干光通信根據本振光頻率與信號光頻率不等或相等，可分為外差檢測和零差檢測。前者光信號經(jīng)光電轉換后獲得的是中頻信號，還需二次解調才能被轉換成基帶信號。后者光信號經(jīng)光電轉換后被直接轉換成基帶信號，不用二次解調，但它要求本振光頻率與信號光頻率嚴格匹配，并且要求本振光與信號光的相位鎖定。
相干光通信的主要優(yōu)點(diǎn)
1、靈敏度高，中繼距離長(cháng)
相干光通信的一個(gè)最主要的優(yōu)點(diǎn)是相干檢測能改善接收機的靈敏度。在相同的條件下，相干接收機比普通接收機提高靈敏度約20dB，可以達到接近散粒噪聲極限的高性能，因此也增加了光信號的無(wú)中繼傳輸距離。
2、選擇性好，通信容量大
相干光通信的另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是可以提高接收機的選擇性。在直接探測中, 接收波段較大，為抑制噪聲的干擾，探測器前通常需要放置窄帶濾光片, 但其頻帶仍然很寬。在相干外差探測中，探測的是信號光和本振光的混頻光，因此只有在中頻頻帶內的噪聲才可以進(jìn)入系統，而其它噪聲均被帶寬較窄的微波中頻放大器濾除?？梢?jiàn)，外差探測有良好的濾波性能，這在星間光通信的應用中會(huì )發(fā)揮重大作用。此外，由于相干探測優(yōu)良的波長(cháng)選擇性，相干接收機可以使頻分復用系統的頻率間隔大大縮小，即密集波分復用（DWDM），取代傳統光復用技術(shù)的大頻率間隔，具有以頻分復用實(shí)現更高傳輸速率的潛在優(yōu)勢。
3、具有多種調制方式
在傳統光通信系統中，只能使用強度調制方式對光進(jìn)行調制。而在相干光通信中，除了可以對光進(jìn)行幅度調制外，還可以使用PSK、DPSK、QAM等多種調制格式，利于靈活的工程應用，雖然這樣增加了系統的復雜性，但是相對于傳統光接收機只響應光功率的變化，相干探測可探測出光的振幅、頻率、位相、偏振態(tài)攜帶的所有信息，因此相干探測是一種全息探測技術(shù)，這是傳統光通信技術(shù)不具備的。