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12第六章2色散补偿
《XXXXXXXXX课程名称》 第六章 光放大与色散补偿技术 预啁啾技术PCH 光信号在反常色散光纤中传输时,所含的高频成分传播速率较快,将逐渐集中在脉冲前沿,低频成分传播速率较慢,将逐渐集中在脉冲后沿,两者之间的时差越来越大,脉冲也就越来越宽。 预啁啾是通过在光源上附加一个正弦调制,使脉冲前沿的频率降低,后沿频率升高,在一定程度上补偿色散造成的脉冲展宽。 特点: 简单 需根据传输距离调整正弦调制的深度 延长传输距离~2倍 用色散补偿光纤进行色散补偿 特殊设计光纤的芯径及折射率分布,利用光纤的波导色散效应,使其零色散波长大于1550nm,即在1550nm处产生较大的负色散(-100ps/nm.km)--色散补偿光纤(DCF)。当常规光纤和DCF级联时,两者将会互相抵消。 常规单模光纤在1550nm 的色散和色散斜率的典型值为:D = 16.5ps/nm.km,D’ = 0.059ps/(nm2.km) 。 用相对色散斜率RD = D’/D 表示色散斜率补偿, RD1= RD2 常规单模光纤的相对色散斜率RD =0.0035nm-1,所以色散补偿光纤的RD 也应为0.0035nm-1。 组合使用正、负色散系数的光纤 大的局部色散,小的平均色散,可以较好的抑制四波混频和XPM的产生 用啁啾光纤光栅进行色散补偿 在光纤或光波导上刻上光栅可以控制光在其中的反射,从而实现光信号的延时。 如果刻制等间距光栅,则只能反射某一个很窄的频带信号,造成带宽过窄。所以采用啁啾光纤光栅,刻出一系列不等间距的光栅,光栅上的每一点都可以看成一个本地布喇格光栅的通带和阻带滤波器。 经光纤传输以后的入射光中的长波长分量(低频)位于脉冲后沿,使其在光栅的起始端就反射,而短波长分量位于脉冲的前沿,使其在光栅的末端才被反射,于是就补偿了色散效应,使脉冲宽度被压缩甚至还原。 *光纤通信系统 色散/色散斜率补偿技术 在WDM系统中,只有进行色散斜率补偿,才能保证各个信道都得到补偿。 预啁啾技术(PCH) 用色散补偿光纤进行色散补偿 用啁啾光纤光栅进行色散补偿 当满足 时,群延迟色散被补偿 当满足 时,二阶色散(色散斜率)被补偿 基本途径 预补偿 累计色散 L DCF产生的色散变化 L 光功率 光纤损耗 DCF中的功率损耗 累计色散 L 传输光纤中的色散累积 L 光功率 DCF DCF DCF DCF 后补偿 大的局部色散,小的平均色散。 采用后置色散补偿而不是前置色散补偿,减小DCF的非线性效应 采用非完全补偿而不是完全补偿 在发射端进行预补偿 补偿原则 DCF色散补偿存在的问题 较大的损耗(0.5dB/km) 较小的有效面积(~20?m2),相对SSMF,非线性系数大2~4倍 -阈值功率减小3~6dB 色散斜率为-15~-20ps/nm2/km远高于SSMF的0.09ps/nm2/km,要进行色散斜率补偿,需专门设计 当不能进行斜率补偿的DCF用于WDM系统中时,如果设计系统使得中间波长信道实现完全色散补偿, 短波长信道则过补偿,而长波长信道则欠补偿 D+ D- D+ D- D+ D- D+ D- D+ D- 水下系统新方案:D+/D-光纤对 D+在前:非线性小;D-在后且足够长,有益于RA。 作为传输光纤使用的方案,用于陆上系统时应特别慎重。 *光纤通信系统
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