在当今信息量指数型增长的时代背景下，大容量通信技术在社会迫切需求下显得尤为关键。目前微波通信手段仍被大量运用的同时，人们期待大容量通信技术的出现。其中在大容量星间、星地信息传输技术方面格外突出。正是在这样的现状下，新的激光通信技术应用在卫星通信中，并且相干光通信在远传输距离和短时间快速通信方面优势明显，成为现在乃至将来激光通信的主要方式。

相干光通信系统可以大幅度提高光接收机灵敏度，延长中继距离，减少中继设备从而节约成本。相干光通信还可以提高频率的选择性，增大通信容量。由于相干光通信接收机的选择性好，使得传输的信号不受其他的信号干扰，从而保证了系统的稳定性。

国内外越来越多的国家认识到了相干光通信在激光通信领域的重要性，因此，投入了越来越多的资金以及人力物力来开展相干光通信领域内的研究，促进了激光通信技术从非相干光通信向相干光通信方向转变的过程。若我国在今后一段时期内能在相干光通信的关键技术以及工程化方面的研究进展非常迅速。若我国在今后一段时期内能在相干光通信的关键技术以及工程化实施方面取得突破性的进展，就可在军事通信领域进一步缩短与美国、日本以及欧洲国家的差距，同时有效地促进我国军事通信的高科技化、现代化，提高全面综合作战能力。实现卫星相干光通信还将使我国在信息时代掌握主动，带动信息产业的迅速发展，满足军用、民用对多种通信方式及高码速率、大容量、保密通信的需求。相干光通信的研究可以推动星间、星地激光通信技术的发展，可极大地推进空间光通信技术实现实用化进程，必将促进激光技术、光电器件、空间光通信工程化设计等方面的发展，对军事科学技术及光电信息产业发展有重要的推动作用。

从目前国内外的研究来看，相干光通信尤其在星间、星地之间的激光卫星通信中，还有许多关键技术亟待解决，例如在相干光通信中调制方式的选择、多普勒频移的补偿、相位噪声的抑制，以及在此基础上的多光束技术的应用。这些关键技术成为了限制相干光通信技术发展的平静。在这个背景下，研究相干光通信的关键技术具有重大的意义，本人针对以上问题提出了相应的算法，为以后相干光通信系统的设计提供了理论依据和技术支持。

2. 研究的基本内容与方案

相比于传统的光通信系统，相干光通信系统可以获得更多的信号信息，并使高阶调制格式和偏振态复用的应用成为可能。接收端的光匹配器是为了达到光混频器最大可能的混频效率而使接收的光复数振幅和偏振与本振光波相匹配。光隔离器的作用是避免反射光反馈回信号光源或本振光源而引起光源频谱发生展宽，甚至是多纵模工作。

光接收机原理：接收到的光波首先进入匹配器，它的作用与发射机的匹配器相同，也是使接收光波的空间分布和偏振状态与本振激光器输出的本振光波相匹配。光混频器是将本振光波（频率为f1）和接受光波（频率为fs）相混合，并由后面的光电检测器进行检测，然后由中频放大器检出其差频信号（频率为fs-f1）进行放大。

相干光通信得关键技术：外光调制技术，偏振保持技术，频率稳定技术，频谱压缩技术，非线性串扰控制技术。其中偏振保持技术中，若失配角度超过60度，则接收机的灵敏度几乎得不到任何改善，从而失去相干接收的优越性。因此，为了充分发挥相干接收的优越性，在相干光通信中应采取光波偏振稳定措施。

拟采用的技术方案及措施：1、了解相干光接收端的构成和原理之后深入剖析接收端的几种接收方式并对比起优缺点，从而选择较为理想的方式2、利用matlab软件分别对几种接收方式的有效性进行仿真，对比结果从而选择出最终采用的算法。3、根据仿真所得的一系列数据结果完成论文的撰写。