相干光通信系统具有灵敏度高、选择性好、通信容量大以及可以采用多种调制方式等众多优点。相干光通信始于20世纪80年代，最初是在接收端采用模拟光锁相环技术实现载波相位同步解调的模拟相干光通信系统，但由于受当时元器件水平限制，系统结构复杂、成本高、稳定性差，相干光通信沉寂了很长一段时间。进入21世纪后，随着元器件水平的发展，以接收端数字信号处理技术为典型特征的相干光通信又重新回到人们的视野中，称为数字相干光通信。数字相干光通信系统的发射机将由窄线宽激光器输出的光信号经过正交相位幅度调制和偏振/波长复用后，产生各种复杂码型的调制信号，接收端将调制信号和本振光信号在光混频器中进行相干混频，由双平衡探测器将混频后信号进行光电转换，电信号经高速模拟/数字转换器采样转换后输入数字信号处理单元。利用数字信号处理单元中的信号处理算法，实现接收信号的时钟恢复、频偏补偿、载波相位恢复、偏分解复用、信道均衡和前向纠错码判决等功能。通过数字信号处理技术，还可以对通信系统的信道损伤（如色散、非线性效应、偏振旋转、频率漂移和相位噪声等）进行补偿。