随着互联网业务的高速发展，大数据时代的来临，人们对通信容量的需求日益增长，相干光正交频分复用（CO-OFDM）通信系统因其频谱利用率高，支持高阶调制格式，传输性能良好，而成为未来高效率传输系统的候选方案之一，也是当今学术研究领域的一大热点。但是，CO-OFDM系统容量的进一步提升也面临着光纤非线性效应影响的限制。如今越来越多越多的高速通信实验选择采用分布式光纤拉曼放大器（DFRA），因为相对于EDFA，在DFRA中光信号的功率分布相对更加平坦，可以很好的抑制链路中的非线性噪声积累。然而研究表明，DFRA中拉曼泵浦光的相对强度噪声（RIN）与光纤交叉相位调制（XPM）效应的相互作用会导致信号光产生相位畸变，这种XPM相位噪声被定义为“ 相对相位噪声”（RPN），该相位噪声无法通过现有的接收端DSP相位恢复算法完全补偿，因而将对通信系统产生影响。采用分布式拉曼放大的相干光OFDM通信系统自然也不例外，如图所示。

图. 在无RPN影响下（a）和有RPN影响下（b）的CO-OFDM信号的星座图

武汉光电国家实验室的唐明教授和研究生吴家迪、程竞驰等人在之前的理论工作基础上通过理论分析和数值仿真的方式，分析研究了不同的调制格式下，RPN对于CO-OFDM系统的影响，并且比较了OFDM多载波系统与单载波系统在相同条件下，由RPN所导致的系统损伤程度。研究表明，相较于单载波系统，RPN会给CO-OFDM系统带来更大的系统损伤。信号与泵浦光之间较大的走离系数有利于抑制RPN，这一结论可以从图2所示的仿真结果中清晰的发现。从图3的仿真结果，我们还发现调制格式的阶数越高对于RPN的耐受性越低。在相同频谱效率下，QAM调制格式对RPN的耐受性优于PSK调制格式。
　 该研究工作得到国家“ 973”计划（No. 2010CB328305）、国家“ 863”计划（No. 2013AA013402, No. 2012AA011301）、国家自然科学基金重点项目61331010，以及国家自然科学基金61107087等项目的资助。研究成果发表在Optics Letter杂志上（Vol. 39, Issue 10, pp. 2841-2844, 2014）。