色散补偿技术课件.ppt

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1、色散补偿技术1色散补偿技术第1节概述第2节预啁啾技术第3节色散补偿光纤第4节啁啾光纤光栅第5节全通光均衡器第6节光相位共轭技术2第1节概述3一.色散补偿技术1.光纤色散和色散斜率对系统性能的影响1>.群速度色散（GVD）导致脉冲展宽，引起码间干扰，结果系统产生误码2>.色散斜率（高阶色散参数有关）S的影响对单信道系统：光脉冲产生拖尾对WDM系统：光纤对各个信道的色散（GVD）不同、色散对各信道传输性能影响不同、涉及宽带色散补偿技术42.降低色散对系统性能影响的措施3.色散补偿1>.含义：在系统中采取的补偿色

2、散影响（即限制或削弱光脉冲的展宽）的措施2>.色散补偿技术：色散支持传输、预啁啾、色散补偿光纤、色散均衡器（全通光均衡器和啁啾光纤光栅）、光相位共轭、色散管理技术和光孤子传输等。51.现状G.652光纤10Gb/s单信道系统色散补偿技术，已经实用化，如：DCF、全通光均衡器、预啁啾技术、啁啾光纤光栅等。2.发展的几个特征1>.宽带色散补偿:开发新的宽带DCF是一个发展趋向2>.动态色散补偿：也称为自适应色散补偿，针对系统中光纤色散和斜率的变化能自动调整确保精确补偿动态色散补偿技术：啁啾光纤光栅色散补偿、连接

3、基于高阶模光纤的长周期光栅的光开关，多腔反射滤波器等。二.色散补偿技术的进展6第2节预啁啾技术7一.工作原理D>0反常色散中，在输入脉冲中引入一个正啁啾，会使脉冲展宽程度变缓（先压缩后再展宽），实现色散补偿8二.实现方案要求采用外调制方式。在DFB产生的激光输出上加上一个额外的正弦调制，使激光器光频率变化起始低逐渐快9三.特点实现简单，无需对传输和光接收部分作改动可根据传输距离不同改变正弦调制深度，达到对不同传输距离的色散补偿四.应用10Gb/s的NRZ码采用预啁啾技术可在G.652光纤传输120Km10第

4、3节色散补偿光纤（DCF）11一.工作原理基本原理:DCF在1550nm具有较大负色散特性，使其与G.652光纤线路串接，抵消其正色散的影响。两种DCF基于基模的DCF原理：这种光纤基模(LP01)在1550nm具有很大负色散特点：a.左右b.简单易行，有足够大的带c.损耗较大12基于高阶模的DCF原理：这种光纤对高阶模等模式，在一定条件下（接近截止时）能产生很大的负色散。需要模式转换器把基模变化高阶模，然后把高阶模再变化基模。特点：a.b.补偿效率高c.可同时补偿色散和色散斜率d.系统较复杂，DCF光纤对

5、微弯很敏感13二.精确补偿条件群速度色散（GVD）补偿条件式中，，分别为G.652光纤和DCF在工作波长上的色散系数，分别为G.652光纤和DCF在工作波长上的传输距离Km色散斜率补偿条件或式中，，分别为G.652光纤和DCF在工作波长上的色散斜率，工作波长的偏移nm14三.DCF的应用DCF的品质因素（FOM）式中，，分别为DCF的色散系数（）和衰减系数（）,目前商用DCF的FOMDFC的接入位置考虑光纤中非线性影响，DCF后置较好RXTXDCFDCFG.652光纤EDFA15欠补偿和过补偿欠补偿过补偿考

6、虑到光纤中非线性效应的影响，欠补偿的色散补偿效果较好DCF与G.652的连接损耗由于模场直径失配会引起较大的连接损耗，需采取降低连接损耗的措施DCF的发展趋势：发展趋于高FOM,宽波段S+C+LCorning公司：工作在L波段（1570～1620nm）的DCF。＝1595nm时，，ALCatel：用于S波段的DCF。＝1475nm时，日本藤仓信友公司：用于S+C+L波段的DCF（1510～1620nm），同时补偿色散和色散斜率16第4节啁啾光纤光栅17一.工作原理啁啾光纤光栅（啁啾光纤布拉格光栅）:折射率沿

7、光纤长度变化规律：幅度不变，但周期变化18特性：a.对某一波长（）的一定带宽范围内的光有反射作用b.发射带宽内具有负色散补偿原理19二.特点结构紧凑，插入损耗低，极化不敏感可提供较大的负色散值，最大可达6000ps/nm带宽较窄，带宽和负色散值成反比带宽和色散可调三.应用单信道：10Gb/s外调制系统，在G.652传输270KmDWDM:通过温度调制（对啁啾光栅），利用光栅实现8、16信道的色散和色散斜率的补偿。20第5节全通光均衡器（色散补偿滤波器）21一.工作原理全通光均衡器（色散补偿滤波器）F-P腔

8、组成特性：a.,d一定,F-P腔会对一些特定的波长—谐振波长的光产生反射。n＝1，2，3…反射带宽较窄22b.在反射带宽范围内，不同频率分至的时延不同，即具有色散。时为正色散，时为负色散。色散补偿时工作带宽色散特性曲线上色散峰的半幅全宽（FWHM）约为40～60pm，宽带补偿B=10Gb/s23c.色散特性随前反射镜反射率R增大而变化，随R增大，最大色散系数增大，色散波长曲线变尖锐24色散补偿原理系统配置图，前置