论
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看相干光模块的框图，解调部分永远成对出现：90° 光混频器后面跟着两对 PD，做减法输出。用两个探测器干一份活，成本翻倍，为什么大家还都这么干？因为这 3dB 和噪声抑制，不用就是亏。
先看结构
相干接收里，信号光和本振光先进 90° 光混频器（optical hybrid），输出 4 路光：I 路的 0°/180° 和 Q 路的 90°/270°。每一对（比如 I 路的两路）进一个平衡探测器，两个 PD 背靠背接，输出电流相减。注意是光域先分束、电域再相减，这个顺序很关键。
三个好处，一个比一个实在
第一，信号幅度翻倍。两路光的信号成分相位相反（0° 和 180°），相减之后信号相加，幅度翻倍，电功率就是 4 倍，相对单端探测有 3dB 的灵敏度提升。在相干系统里 3dB 是真金白银，直接换成 OSNR 余量或传输距离。
第二，共模噪声抵消。本振光的强度噪声（RIN）、直流分量在两路里是同相的，相减直接消掉。这就是为什么相干接收可以用线宽和 RIN 相对宽松的本振激光器——差分结构把本振的"脏"吃掉了大半。
第三，抑制偶次失真。PD 的非线性产生的偶次项在两路中同相，相减抵消，线性度更好，对高阶 QAM 这种对失真敏感的格式很友好。
代价呢
PD 数量翻倍只是明面上的成本，真正的麻烦是匹配：两个 PD 的响应度、延迟必须高度一致，否则共模抑制比（CMRR）上不去，差分的好处大打折扣。所以平衡探测器都是配对筛选、做在同一个封装里，买的是"一对"，不是"两个"。另外混频器的分光比不理想也会漏共模，器件选型时 CMRR 和 responsivity mismatch 这两项要一起看。
一句话：相干接收用平衡探测器，不是为了"保险"，是为了把本振噪声和直流偏置从信号里摘干净，顺手白拿 3dB。下次看到框图里成对的 PD，就知道这钱花在哪了。
先看结构
相干接收里，信号光和本振光先进 90° 光混频器（optical hybrid），输出 4 路光：I 路的 0°/180° 和 Q 路的 90°/270°。每一对（比如 I 路的两路）进一个平衡探测器，两个 PD 背靠背接，输出电流相减。注意是光域先分束、电域再相减，这个顺序很关键。
三个好处，一个比一个实在
第一，信号幅度翻倍。两路光的信号成分相位相反（0° 和 180°），相减之后信号相加，幅度翻倍，电功率就是 4 倍，相对单端探测有 3dB 的灵敏度提升。在相干系统里 3dB 是真金白银，直接换成 OSNR 余量或传输距离。
第二，共模噪声抵消。本振光的强度噪声（RIN）、直流分量在两路里是同相的，相减直接消掉。这就是为什么相干接收可以用线宽和 RIN 相对宽松的本振激光器——差分结构把本振的"脏"吃掉了大半。
第三，抑制偶次失真。PD 的非线性产生的偶次项在两路中同相，相减抵消，线性度更好，对高阶 QAM 这种对失真敏感的格式很友好。
代价呢
PD 数量翻倍只是明面上的成本，真正的麻烦是匹配：两个 PD 的响应度、延迟必须高度一致，否则共模抑制比（CMRR）上不去，差分的好处大打折扣。所以平衡探测器都是配对筛选、做在同一个封装里，买的是"一对"，不是"两个"。另外混频器的分光比不理想也会漏共模，器件选型时 CMRR 和 responsivity mismatch 这两项要一起看。
一句话：相干接收用平衡探测器，不是为了"保险"，是为了把本振噪声和直流偏置从信号里摘干净，顺手白拿 3dB。下次看到框图里成对的 PD，就知道这钱花在哪了。
