研究目的
提出并验证一种采用外调制激光器（EML）的低成本相干零差收发器，用于光通信中的同步收发，简化硬件复杂度并实现无需数字信号处理的全双工传输。
研究成果
基于EML的相干零差收发器成功实现了低成本、硬件简化的双向全双工光传输，在无需光层数字信号处理的情况下，达到了27.5公里距离2.5Gb/s的传输速率和28dB的损耗预算。该方案减少了器件数量与系统复杂度，同时传输仅产生轻微性能损失。未来改进方向可包括集成偏振分集技术和优化电放大电路。
研究不足
该方案需要手动进行波长对准与锁定，在实际部署中可能需要自动化控制。未集成偏振分集功能，这可能会限制其在不同偏振条件下的性能。由于使用低噪声放大器而非跨阻放大器，灵敏度未达最优，且系统可能易受反射和电磁干扰的影响。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用基于EML的相干零差收发器设计，利用注入锁定实现频率对准，并通过EAM部分同时完成调制与检测。方法学包含通过频分双工(FDD)实现全双工传输，以及采用正交频分复用(OFDM)进行信号调制。
2：样本选择与数据来源：
以TO封装的L波段EML作为核心器件。数据信号包括实验室环境中生成处理的OFDM流与千兆以太网(GbE)流。
3：实验设备与材料清单：
设备包含EML、环形器、衰减器、放大器(LNA/EDFA)、示波器、双工器、光电探测器(PIN)及光纤链路；材料涉及光纤与射频组件。
4：实验流程与操作规范：
搭建27.5公里光纤传输系统，通过EML对入射信号锁定实现零差检测。流程包含EML参数表征、注入锁定测试，以及带误码率测量的全双工传输实验。
5：5公里光纤传输系统，通过EML对入射信号锁定实现零差检测。流程包含EML参数表征、注入锁定测试，以及带误码率测量的全双工传输实验。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用误码率(BER)计算、调制效率评估及GbE吞吐量测量进行分析。OFDM解调采用离线处理方式，光学层恢复无需数字信号处理(DSP)。
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获取完整内容-
EML
L-band TO-can
Used as an externally modulated laser for coherent homodyne reception and transmission, serving as both a local oscillator and modulator/detector.
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Duplexer
DPX
Splits the EAM bandwidth into downstream and upstream sub-bands for frequency division duplexing.
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Low-Noise Amplifier
LNA
Amplifies the RF signal from the EAM detector in the downstream chain.
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Erbium-Doped Fiber Amplifier
EDFA
Amplifies optical signals in the experimental setup.
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Photodetector
PIN
Used for non-coherent reception of upstream signals at the head-end.
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Oscilloscope
Acquires and processes received signals for offline analysis.
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Attenuator
Att
Variable attenuators used to set optical power levels and measure reception sensitivities.
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Circulator
C
Acts as a directional splitter in the optical domain for bidirectional transmission.
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