资源描述：
《动态色散补偿技术的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、文章编号:100123806(2002)0320194204动态色散补偿技术的研究进展李琳蔡海文赵岭方祖捷陈高庭(中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800)摘要:概述了光通信网中动态色散补偿技术。对常见的几种动态色散补偿技术的机制、特点及其实现方法进行了分析比较。关键词:色散补偿;光纤光栅;虚像位相阵列中图分类号:TN929111文献标识码:AProgressoftunabledispersioncompensationLiLin,CaiHaiwen,ZhaoLing,FangZujie,ChenGaoting(ShanghaiInstituteofOp
2、ticsandFimeMechanics,CAS,Shanghai,201800)Abstract:Thetechniquesoftunabledispersioncompensationarediscussedinthepaper.Themechanism,propertiesandperformanceforseveraltechniquesoftunabledispersioncompensationareanalyzedandcompared.Keywords:dispersioncompensation;fibergrating;virtualimaged
3、phasedarray网络传输质量、充分发挥组网灵活性起到重要作用,已成为研究色散问题的下一个发展方向。引言近年来,超大容量密集波分复用系统的发展不仅发掘了无穷无尽的光传输容量,而且也成为业务爆炸式发展的催化剂和光通信传输网灵活光节点的基础。实用化光通信网络的单波传输速率已达到10Gbit/s量级甚至40Gbti/s,色散已成为光信号传输质量劣化、误码率增加的不可忽视因素。实践证明,无论是主干网,还是城域网,光传输系统的色散补偿都是维护传输质量的必要单元。与此同时,光通信网络相关支撑器件的多样化和可配置功能使得普通点到点波分复用通信系统拥有灵活节点,实现高效的灵活组
4、网。城域网通过不同拓扑结构将具有不同传输物理特性的子网络连接。特别是光交换/路由器、光分插复用器等关键光节点技术能完成光节点处任意光纤端口之间的光信号交换及选路,增加光网络传输路径不确定性。而光信号色散、光脉冲展宽与路径密切相关,色散补偿单元必须具备动态可调谐功能才适应下一代光通信网发展需要。从国内外实验研究来看。动态色散补偿技术对优化光动态色散补偿技术1动态色散补偿可简单看作色散补偿单元和动态调节单元的组合。通常使用的色散补偿单元不具备可调谐功能,色散数值和工作波段随着色散补偿单元结构参数确定而固定,缺少使用灵活性和可配置功能。目前,色散补偿单元可调谐功能主要有以
5、下两种方法实现:一是在固定式色散补偿单元上附加一个调谐单元,通过控制调谐单元状态实现动态色散补偿;另一种是调节色散补偿单元本身结构的物理参数,以改变色散补偿响应。目前动态色散补偿技术主要有以下几种。1.1啁啾光纤光栅啁啾光纤光栅是通过改变沿光纤轴向的光栅周期、平均折射率或者同时改变两者来实现。它具有良好的色散特性,是一种市场前景看好的色散补偿器件。与色散位移光纤相比,啁啾光纤光栅具有色散补偿量较大,与光纤兼容性好,插入损耗小,结构紧凑等优势。由于环境温度和施加光栅应变将导致啁啾光纤光栅响应波长的漂移,漂移量为:Δλ/λ=α+(dn/dt)/n]ΔT+作者简介:李琳,
6、女,1975年9月出生。博士研究生。主要从事光通信光纤光栅和基于光纤光栅的无源器件的研究。{ε-0.5n2ε[P-μ(P+P)}(1)eff121112第26卷第3期李琳动态色散补偿技术的研究进展195小与光纤材料的热膨胀系数α、温度变化ΔT相关;后一项为应变对光栅的扰动,其大小与外加应变ε、光弹张量Pi,j有关。利用光纤对应变和温度的响应特性,实现啁啾光纤光栅动态调谐功能。1.1.1温度调谐型啁啾光纤光栅在外界温度影响下,啁啾光纤光栅的局部反射波长响应随着局部温度的变化由(1)式表达。在光纤光栅研究早期,人们就致力于用温度封装来稳定光纤光栅Bragg波长。延续温度
7、封装技术,诸多温度调谐技术也相继出现,例如光纤外层镀膜、光纤重涂覆温度敏感材料等方法。Benjamin等就采用镀膜技术在啁啾光纤光栅外层制备一个光纤分布式加热器1。这种加热器实际是一层包覆在光纤芯层外的金属膜,由于金属膜厚度沿着光纤轴向呈线性变化,形成阻值随位置渐变的加热电阻(如图1所示)。当金属膜两端通上电流时,啁啾光纤光栅在长度方向产生近似线性分布的温度梯度场,那么啁啾光纤光栅Bragg波长随通电电流发生漂移。这种技术关键在于镀金属薄膜工艺,如果镀膜控制技术能确保加热电阻呈线性变化2,那么啁啾光纤光栅响应谱上时延抖动可降到10ps量级,使得啁啾光纤光栅色散补
