色散补偿技术在1550nm模拟catv长途传输系统中的应用

《色散补偿技术在1550nm模拟catv长途传输系统中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、色散补偿技术在1550nm模拟CATV长途传输系统中的应用张阳安北京邮电大学光通信中心研究生李青北京科瑞先科技发展有限公司总工王庆海北京科瑞先科技发展有限公司总经理李玲北京邮电大学光通信中心教授　　[摘要]文章通过对实际测量结果的分析，提出色散因素是制约1550nm模拟CATV系统无电中继传输距离的主要因素。本文提出利用已经商用化的色散补偿器件对普通长距离光纤CATV模拟传输系统中的色散进行补偿，并对比了色散补偿光纤和碉湫光纤光栅进行色散补偿的优缺点。本文在国内首次提出可以采用光纤光栅对1550nmCATV模拟

2、系统长距离光纤传输进行色散补偿。试验证明采用光纤光栅（CFG）在保证较好CNR和CTB指标的情况下，能够大幅度地补偿CSO的恶化。文章最后给出了光纤光栅进行色散补偿的最佳位置。1.前言　　　　随着1550nm模拟CATV系统中光发射机和掺饵光纤放大器（EDFA）技术的成熟。产品价格的下降，越来越多的用户开始采用1550nm系统来扩大有线电视网络的覆盖范围。1550nm系统在CATV网络中的主要应用有以下两种：（1）有线电视本地分配网络　　如图1所示，1550nm光发射机输出的光信号经过光分路器，送入多个EDFA

3、进行功率放大，放大输出后的光信号再用光分路器送到各个光节点，这些光节点一般距离网络中心不超过10km。在这种网络结构中，由于传输距离短，光纤输入端输入光功率小，所以不用考虑光纤的色散和非线性，EDFA带来的载噪比（CNR）恶化大约在1～2dB左右，所以整个系统的各项指标都会比较高。国外有些有线电视网络公司采用直接调制的1550nm光发射机代替价格比较昂贵的外调制1550m光发射机，实现有线电视信号的短距离、多用户星型分配网络，仍然能够达到很好的系统指标。（2）有线电视信号长距离无电中继传输　　　　这里指的是15

4、50nmAM-VSBCATV系统进行点对点无电中继长距离传输。为了实现长距离传输，就必须提高前端的人纤光功率，以保证接收端有足够的接收光功率，满足系统对CNR指标的要求。系统中光发射机光源采用线宽极窄的分布反馈激光器（DFBLaser），调制方式必须采用外调制方式，否则会受光纤色散的限制，无法实现长距离传输。　　在现有光纤CATV网络中大量采用的是G.652光纤，也就是我们所说的普通光纤。在窄线宽光源下，它的受激布里渊散射（SBS，StimulatedBrillouinscattering）阈值在10mW以下，

5、光纤的受激布里渊散射现象制约了光纤中传输光功率的提高。因此1550nmCATV光发射机的生产厂商都采用SBS抑制技术来提高SBS阈值，目前生产厂家可以达到的水平是SBS阈值从16.5dBm-21dBm不等。SBS阈值的提高，可以增大注入到光纤中的光功率，从而扩大了线路中继光放大器的间距，延长了系统的传输距离。　　理论和试验已经证明，在1550nm外调制CATV光纤传输系统中，制约系统指标的主要因素是二阶非线性失真CSO的指标。1550nm传输系统中的色散是导致CSO恶化的主要因素。众所周知，普通光纤在1550n

6、m波段的色散系数为17ps/nm/km，长距离传输会造成CSO的急剧恶化。以下是国内一家公司对1550nm长距离传输进行测试的结果：　　(a)无中继一级传输　　1550nm光发射机＋EDFA，入纤光功率16．5dBm，传输50．5Km后，经光衰减器，在0dBm接收光功率条件下测试。　　(b)一级光中继两段传输　　在(a)情况下，50.5Km光纤输出的光信号直接进入第二级光放大器（输入光功率为十5．3dBm），光放大器注入到光纤中的光功率为十17dBm，光信号传输53km，经光衰减器，在0dBm接收光功率条件下测

7、试，传输总长度为50.5km+53.3km=104km。　　(c)两级光中继三段传输　　　　在(b)情况下，用光放大器进行光中继，在传输66.5km,传输总长度为50.5km＋66．5km＝170km。　　指标测试结果见表1。　　表1指标测试结果（PAL制，550Mhz系统全频道）　　由此可见，CNR指标在传输了170km后最多恶化了不到6个dB。而系统的非线性指标CTB、CSO，尤其是高端CSO指标下降很大。理论分析证明,光纤本身的色散作用以及光纤中的自相位调制（SPM）引起的光频调嗽（chirp）造成的色散

8、，是影响1550nm模拟CATV系统进行长距离传输的两个主要因素。2.CATV系统中的色散补偿技术　　　　本文将具体介绍色散补偿技术在1550nm模拟CATV传输系统中的应用。通过色散补偿技术补偿普通单模光纤在1550nm处的色散值是一种有效的方法，已经在数字长途光通信领域内得到广泛应用。本文提出利用色散补偿技术实现对模拟CATV传输系统进行色散补偿。　　已经商用化的色散补偿器件主要有