摘要：

本文介紹了光端機的發射和接收技術及應用研究。通過探討背景信息、說明研究動機，引出了本文的研究重點，為讀者提供了相關的背景知識和概念。本文從三個方面詳細闡述了發射和接收技術和應用研究：光端機的基本原理、技術創新和應用領域，并提出了一些未來的研究展望。

正文：

一、光端機的基本原理

光端機是現代光通信系統中不可或缺的部分，用于將數字光信號轉換成數字電信號、數字電信號轉換為數字光信號。在傳輸過程中，光信號在光纖中傳輸，光端機可以實現數字光信號的調制解調、放大、濾波、檢錯和糾錯等功能，是光通信系統中的核心部件。光端機的基本原理是電光轉換和光電轉換，電光轉換將數字電信號轉換成數字光信號，而光電轉換則將數字光信號轉換成數字電信號。

光端機可以使用兩種基本技術實現光的發射和接收：直接調制光源技術和外部調制光源技術。直接調制光源技術沒有光調制器，利用半導體激光器進行光電轉換，化學勢調制來實現光的調制，但是其速度和調制深度都有所限制；外部調制光源技術則采用外部調制器，通過調制外部光源的光來控制光信號的調制，克服了直接調制光源技術的缺陷，逐漸成為主流技術。

二、技術創新

隨著通信需求的不斷增加，如何進一步提升光端機的技術水平成為研究的重要方向。技術創新體現在光端機高速率、低噪聲、抗干擾、長距離傳輸、節省能源等方面。

在高速率方面，研究中不斷提高光端機的調制速率，目前已經達到40G和100G的水平，向200G和400G發展。同時，還進行了多載波、光載波和混合載波的調制實驗，以達到更高的速率。

在抗干擾和低誤碼率方面，研究者通過調制格式、控制功率等手段減小干擾，同時提高消色差、自適應均衡和糾錯等技術的應用來提高誤碼率。

在長距離傳輸方面，光放大器的加入、提高探測器靈敏度和線性范圍、使用前向糾錯碼等措施可以有效減小信號衰減和扭曲，并且增強信號和噪聲的比例，從而擴大傳輸距離。

在節省能源方面，研究者主要從減小功率消耗入手，實現高速調制和超低功耗模式等技術手段。

三、應用領域

光端機的應用領域包括通信、數據中心和廣電三大方面。

在通信領域，光端機是光通信系統的核心部件之一，被廣泛應用于光網絡路由、光纖通信終端、寬帶接入網，以及智能家居等領域。

在數據中心方面，光端機通常被用于高密度數據交換機、服務器之間的光纖連接、計算和網絡虛擬化等方面。

在廣電領域，光端機是數字電視、無線卡和連接器等設備的重要部件，廣泛用于數字廣播、衛星廣播和數字電視等領域。

結論：

通過對光端機的發射和接收技術及應用研究的介紹，我們可以看到，光端機在通信、數據中心和廣電三大領域都被廣泛應用。未來，我們可以通過技術創新和應用拓展進一步提升光端機的性能，在光通信領域和數字化領域發揮更加重要的作用。