色散补偿技术.pptx

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1、1、色散补偿光纤DCF对光纤一阶群速度色散（GVD）完全补偿的条件为Dt()LtDc()Lc0Dt()传输光纤在波长处的色散系数；Dc()色散补偿光纤在波长处的色散系数；Lt 传输光纤的长度；Lc 色散补偿光纤的长度。光脉冲信号经过长距离光纤传输后，由于色散效应而产生了光脉冲的展宽或畸变，这时可用一种在该波长区具有负色散系数的光纤来进行补偿。DCF就是一种具有很大负色散系数的光纤，用来补偿常规光纤工作于1310nm或1550nm处所产生的较大的正色散。第1页/共17页(1)色散补偿光纤的基本结构和补偿原理C.D.Poole等人提出采用双模DCF 的色散补偿技术，它是利用双模光纤的第1高阶模（L

2、P11）在截止波长附近具有很大负波导色散的特点来实现色散补偿的。基于LP01模的单模DCF在设计时采用较小的光纤内径，得到较高的相对折射率差，从而实现在1550nm处较大的负色散。第2页/共17页(2)DCF的品质因数DCF的品质因数FOM（Figure of Merit）定义为D色散系数，单位（ps/nmkm）衰减系数，单位（dB/km）第3页/共17页色散补偿光纤DCF与常规单模光纤色散特性第4页/共17页2、预啁啾技术啁啾（chirp）是指产生光脉冲调制时引入的附加线性调频，也即光脉冲的载频随时间变化。预啁啾技术（Pre-chirp）是在发送端引入预啁啾（和传输光纤色散引起的啁啾相反），

3、使发送的光脉冲产生预畸变，结果经光纤传输后抵消传输光纤色散引起的啁啾，延长了传输距离。第5页/共17页预啁啾技术原理第6页/共17页3、色散均衡器典型的色散均衡器是利用与光纤相反色散特性（相反群时延斜率）的器件补偿光纤色散。色散均衡的种类有许多。这里介绍啁啾光纤光栅和F-P腔色散均衡器两种。第7页/共17页(1)啁啾光纤光栅啁啾光纤光栅（Chirped Fiber Grating）是在光学波导上刻出一系列不等间距的光栅，光栅上的每一点都可以看成是一个本地布拉格波长的通带和阻带滤波器，不同波长分量光在其中传输的时延不同，且与光纤的色散引起的群时延正好相反，从而可补偿由于光纤色散引起的脉冲展宽效应

4、。啁啾光纤光栅的优点是体积小，插入损耗低。第8页/共17页用于色散补偿的啁啾光纤光栅第9页/共17页(2)F-P腔色散均衡器F-P腔全通色散均衡器的基本结构F-P腔色散均衡器的优点是体积小，插入损耗较低，且具有周期的频率特性，可应用于多波长系统。缺点是带宽窄，仅适用于10Gbit/s速率系统。不能完补偿光纤色散，且补偿距离有限（约100km左右）。第10页/共17页4、光相位共轭色散补偿光相位共轭（OPC）色散补偿法又称中间频谱反转法。光相位共轭器是利用光介质中的非线性效应“四波混频”获得输入光脉冲的频谱反转脉冲，即相位共轭脉冲。光相位共轭色散补偿是在两根长度和色散特性相同的传输光纤之间插入光

5、相位共轭器，经第一根光纤传输后发生畸变的信号脉冲经相位共轭器转换为相位共轭脉冲，再经第二根光纤的传输而被整形恢复。第11页/共17页光相位共轭器的色散补偿系统原理第12页/共17页5、色散支持传输色散支持传输（DST）是采用频移键控（FSK）调制方式在常规单模光纤上传输。第13页/共17页DST的优点是无需外调制，线路上也不用加色散补偿器。结构相对简单、易于实现。在远距离点对点通信中有良好的应用前景。缺点是要求光源有良好的调频特性。在码速率较高时，激光器瞬态啁啾的存在会使误码率变大。而且，DST需改造现有系统的光发送和接收部分。它不适用它不适用波分复用系统。波分复用系统。第14页/共17页6、

6、偏振模色散（PMD）补偿技术光纤中存在的残余应力会产生偏振模色散（PMD），信号在光纤中传输时两个垂直分量之间会产生延迟，从而使信号脉冲展宽。当PMD引起的展宽过大时，就会导致误码率显著增加、系统性能的严重劣化。理论研究和实践已经证明，当光通信脉冲传输码率达到10Gbit/s以上时，偏振模色散对高码率光通信系统的影响显得十分突出。因此在长距离高速光纤通信系统中，PMD是限制传输速率和距离的一个主要因素，所以必须设法减小或消除光纤PMD对传输系统性能的影响。第15页/共17页PMD补偿方法由于已敷设的大量标准单模光纤在短期内还不可能被完全取代，为了充分利用已有资源，发展高速光通信系统一种比较经济的方法就是对PMD进行补偿。因此，在国际上如何补偿PMD已成为研究热点。目前，用于PMD补偿的技术有很多，概括起来主要有电补偿方法、光电结合法和光补偿方法。第16页/共17页感谢您的观看！第17页/共17页