用于超长传输系统的色散斜率可管理的光纤对

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1、用于超长传输系统的色散斜率可管理的光纤对～教育资源库　　简介　　随着因特网和企业网数据传输的蓬勃发展，传输业务模式预计将会改变，大约有50%的连接距离将超过2000公里。对这些超长距离的陆地系统，最有吸引力的事就是不用再生就将传输距离提高到几千公里，仍采用80到100公里的跨距长度。分布式拉曼光放大可使系统有较高的信噪比，使这些系统将成为可能。拉曼应用具有一系列的优点，包括在任何波长上都可产生增益（如果有所需的拉曼光泵），利用传输光纤作为增益媒介，以及光信噪比高。超长距离系统需要精确的周期性色散补偿以使信号自激干扰和非线性限制减至最低。目前，陆地系统通过在光

2、纤放大器上加色散补偿光纤（DCF）来实现这一目的。这种方法的缺点是DCF增加了系统的衰耗，却没有增加系统长度。　　相反，跨洋系统将正色散和负色散光纤混合在同一传输路径中实现了较长的系统距离。当系统带宽增加时，这些光纤也能对色散斜率进行补偿。例如，海底系统通常使用由负色散光纤、非零色散光纤(NZDF)和无色散位移光纤(NDSF)组成的链路，其总容量受色散斜率的限制［1］。　　由于NZDF和NDSF都有正的斜率，因此这些相应的净色散斜率也是正的而且一般也比较大。　　信道在传输波段边缘的色散累积导致了信号的失真（在信道边缘自相位调制同色散相互作用），限制了光纤的带

3、宽，因此也限制了的信道数量［2］。　　最近，利用新的色散斜率可管理的光纤对成功演示了在7000公里距离上传输180x10-Gbit/s信道(1.8Tbit/s)、6200公里上传输120x20-Gbit/s信道(2.4Tbit/s)和7380公里上传输300x10-Gbit/s信道(3.0Tbit/s)［3、4、5］。这些匹配的光纤对可同时提供色散和色散斜率补偿，以支持比传统方法更宽的波段上的传输。同时在扩展的C波段上大于42纳米［3］和在C+L混合波段上大于61纳米［5］的光谱纤带宽也有演示。　　此外，由于色散互补光纤能较好的补偿色散斜率使得NRZ调制模式

4、在跨洋传输中应用成为可能，取代归零(RZ)或啁啾归零光纤(CRZ)模式。优点是只有一个调制器，它具有固有损耗低的特征。而复杂的调制模式需两个或三个调制器［5］。　　色散斜率可管理的光纤对一般包括一个特别优化、较大的有效面积的NDSF（有正的色散和色散斜率），紧接着是负色散和负色散斜率光纤，有时又称为色散反转光纤(IDF)［6］。这些光纤拥有相同量级的相对色散斜率（指在某一特定波长上色散斜率和色散的比值），当组合在一起时光纤的净色散是零时，净色散斜率也是零。　　色散斜率可管理的光纤对在陆地超长距离系统中的使用是其在海底系统中使用的自然扩展。　　除了提供在C波段

5、和L波段上的宽带斜率补偿，由于在掺饵光纤放大器之间无需放置色散补偿模块所以这一方案之造价低且性能佳。　　然而，在陆地系统敷设光纤的好处将以增加外部设备的安装和管理的复杂性为代价。问题是使用了色散斜率光纤的系统是否可提供足够的性能优势以弥补复杂性的增加。在这篇论文中，我们将回顾一下我们新开发的色散斜率可管理的光纤的特性。我们还将讨论100公里跨距色散可管理色散光纤和全拉曼分布式放大超长距传输试验。　　光纤特性　　色散斜率匹配光纤又称为Ultrau;m2和具有好的微观和宏观弯曲性能的解决方案。这种光纤解决方案的主要设计代价是：光纤色散特性主要由材料色散决定的，几

6、乎没有调整的余地。表1列出了15，000公里以上距离光纤的主要传输特性的平均值。　　表1、1550纳米上的平均输出结果　　　　*只有几个样本是采用双C方法测量的　　还测量了这些光纤的宏弯损耗。以20毫米直径环绕一圈的平均衰减是0.033dB，而以32毫米直径环绕一圈的衰减是0.004dB。100个50和75毫米直径环路的衰减低于我们测量仪器的0.001dB分辨率。微弯灵敏度是通过将100μm的光纤网以100克压力缠绕在40厘米直径的鼓上来测量的，该光纤的微弯灵敏度比匹配覆层单模光纤要略高些，但与目前海底应用中敷设的NZDF基本相同。　　Ultra/km

7、左右时跨距的衰耗及自相位调制和累积非线性相位位移均最小。　　UltrawaveSLA与IDF1234下一页友情提醒：，特别！长度的比率为2：1。因此Ultraeier函数，得到一个由三阶多项式描述的色散曲线。图1示出了经跨距的例子。由于跨距色散曲线的形状，为了使在较宽波长范围上的净色散变化最小，在1550纳米上对色散稍微进行过度补偿是有利的，如图1中系列2所示，RDS被过度补偿了3%。图1还显示了在1550纳米两段分别具有95%和111%斜率补偿的跨距的测量曲线。由于两种光纤有各自的色散分布，其组合后的色散分布应在上述范围内。　　　　图1、Ultra0.5。

8、　　　　图2、Ultraes;10Gbit/s)传输