处在互联网的快速发展的时代,大家对带宽的要求也越来越高,促进了光纤通信的发展。在光纤通信的商用系统中,相干光通信已经取代传统的强度调制/直接解调的光纤通信。就其系统性能来说,表现最为出色的是同步相干光通信系统,其难以商用的原因在于光锁相环实现难度较大。为了解决这一问题,本文研究了一种改良的同步零差相干接收系统。根据该系统的需求,给出了一种新型反射式结构的铌酸锂行波电光调制器。本文首先简要分析了改良的同步零差相干接收系统的基本原理。反射式结构行波调制器作为该系统的重要组成部分,进行了相应的介绍。根据反射式结构的特点,给出了调制信号的分析模型。根据实际的系统需要,只利用反向调制部分,正向调制被当做噪声,详细讨论了总相移变化的规律以及降低正向调制噪声对相位调制的影响。运用Matlab下的保角变换工具箱,对反射式调制器的关键参数进行仿真与分析。通过增加电极的厚度,缓冲层采用低折射率的物理介质,增加缓冲层的厚度等措施,都能有效的改变反射式电光行波调制器的性能。但是调制器的关键参数中等效折射率,特性阻抗,导体损耗,半波电极之间随电极结构参数的变化,变化情况不同,存在着相互制约的关系。要结合反射式调制器的性能,综合考虑关键参数的取值。通过仿真结果,发现调制器的关键参数的变化规律与反射式结构无关。简单给出了一种基于德州仪器的差分运算放大器的驱动电路。该驱动电路即能够实现小信号无失真的放大,又能满足阻抗匹配。结合反射式电光行波调制器的特点,给出了一种改良的同步零差相干接收系统。运用OptiSystem,分别对基于改良的同步零差相干接收的二相移键控系统(BPSK)和正交相移键控(QPSK)系统进行仿真。通过对系统的星座图,眼图,Q因子等进行分析,反映出系统的性能良好,在系统误差许可范围内,可以完成相应的相位调制与解调。改良的同步零差相干接收系统保证了发射激光器与本地振荡器是同一个,因此两者的频率完全相同,相位差保持稳定,实现了同步的效果,解决了光锁相环难以实现的问题。