Применение широкополосного оптического усиления, волнового мультиплексирования, компенсации дисперсии оптического излучения, дифференциальной фазовой манипуляции позволяет обеспечить передачу данных со скоростью до 40 Гбит/с. Перспектива дальнейшего увеличения скорости передачи данных до 100 Гбит/с связана с применением многоуровневого формата модуляции радиосигналов на нескольких поднесущих частотах, модуляции излучения одного оптического квантового генератора радиосигналами на нескольких поднесущих частотах, балансного гомодинного детектирования когерентного оптического излучения и цифровой обработки радиосигналов. Символьная передача посредством квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) обеспечивает высокую скорость передачи данных. Известны исследования, где обосновано применение алгоритма генерации когерентного оптического излучения с одной боковой полосой с модуляцией радиосигналом на поднесущей частоте с квадратурной фазовой манипуляцией. За счёт аппаратурных нестабильностей возможно возникновение амплитудных и фазовых погрешностей, которые приводят к разбалансу квадратур. Эти неточности вызывают дополнительные ошибки при демодуляции принимаемого сигнала, которые могут значительно ухудшить помехоустойчивость приёма. Целью настоящего исследования является анализ процесса формирования однополосного оптического излучения, модулированного радиосигналом на поднесущей частоте с квадратурной фазовой манипуляцией с помощью двух параллельно включённых интерферометров Маха-Цендера. Отличительная особенность состоит в том, что математические соотношения позволяют в дальнейшем оценить влияние на качество приёма амплитудных и фазовых погрешностей формирования квадратурных колебаний (разбаланса квадратур).
Когерентная оптическая связь с использованием квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) обеспечивает высокую скорость передачи данных синфазными и квадратурными (IQ) форматами модуляции на большие расстояния. Квадратурный оптический модулятор с двумя интерферометрами Маха-Цендера в двухтактной конфигурации при одновременном фазовом сдвиге в его плечах позволяет существенно улучшить технические характеристики и обеспечить электромагнитную совместимость трактов передачи цифровых сигналов. Двухтактная конфигурация оптического модулятора является основой для организации высокоскоростной и помехозащищённой передачи данных. Результаты исследований доказывают, что после определённой коррекции известных структур когерентной оптической передачи система может быть использована для распределения ключа. Представлена структура передающей станции когерентной двухполосной оптической системы формирования ключевой последовательности. Модель формирования оптического излучения с модуляцией фазоманипулированным радиосигналом осуществляется на основе квадратурного оптического модулятора на двух параллельно включённых интерферометрах Маха-Цендера с постоянными напряжениями смещения на всех плечах управляющих электродов. Формирование ключевой последовательности реализуется посредством модуляции синфазной и квадратурной составляющих радиосигналов на поднесущей частоте. Набор двух коэффициентов умножения амплитуд для каждого бита задаётся электронным устройством кодирования. Коэффициенты представляют сигналы, модулирующие по амплитуде соответственно синфазную и квадратурную составляющие поднесущей частоты. Формируемое оптическое излучение на выходе модулятора обеспечивает распределение ключа (задание значений нулевого «0» и единичного «1» битов в двоичной системе счислений) по протоколу c четырьмя состояниями фазы в прямоугольном и диагональном базисах. Предложен модуль управления кодированием синфазной и квадратурной составляющих радиосигнала на поднесущей частоте. Применение квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) обеспечивает помехоустойчивость к внешним воздействиям при высокой скорости передачи данных.
