【文章內容簡介】 散導致的脈沖展寬較大，系統(tǒng)處于 色散限制狀態(tài) 。采用單縱模半導體光源可大大緩解這種限制。n 最終限制為： B2L (16|?2|)1 式中， ?2為群速色散，與色散參數 D的關系為： D=(2?c/?2) ?2普通單模光纖的限制線為：普通單模光纖的限制線為： B2L = 4000 (Gb/s)2km 。對理想的對理想的 ?mm 系統(tǒng)，系統(tǒng)， B2L 可達可達 6000 (Gb/s)2km 。當當 B 5Gb/s 時，為色散限制系統(tǒng)。時，為色散限制系統(tǒng)。 色散限制色散限制當采用色散位移光纖時，色散和損耗在當采用色散位移光纖時，色散和損耗在?mm 附近均最低。附近均最低。 色散限制色散限制?光纖色散導致的信號脈沖畸變光纖色散導致的信號脈沖畸變，與，與 光源線寬、信號啁啾、調制光源線寬、信號啁啾、調制展寬展寬 等因素有關。等因素有關。?直接調制系統(tǒng)中，光源的調制直接調制系統(tǒng)中，光源的調制啁啾及光纖色散導致信號畸變。啁啾及光纖色散導致信號畸變。?對于對于 ,放大器的積放大器的積累噪聲成為傳輸距離主要限制。累噪聲成為傳輸距離主要限制。?對于對于 10Gb/s系統(tǒng)系統(tǒng) ,光纖色散成光纖色散成為傳輸距離的主要限制。為傳輸距離的主要限制。比特率比特率 NZDSF SSMF10Gb/s 400km 60km四、色散四、色散 /色散斜率補償技術色散斜率補償技術在在 WDM 系統(tǒng)中，只有進行色散斜率補償，才系統(tǒng)中，只有進行色散斜率補償，才能保證各個信道都得到補償。能保證各個信道都得到補償。? 預啁啾技術（預啁啾技術（ PCH））? 用色散補償光纖進行色散補償用色散補償光纖進行色散補償? 用啁啾光纖光柵進行色散補償用啁啾光纖光柵進行色散補償 (1)預啁啾技術 PCHn 光信號在反常色散光纖中傳輸時，所含的高頻成分傳播速率較快，將逐漸集中在脈沖前沿，低頻成分傳播速率較慢，將逐漸集中在脈沖后沿，兩者之間的時差越來越大，脈沖也就越來越寬。n 預啁啾是通過在光源上附加一個正弦調制，使脈沖前沿的頻率降低，后沿頻率升高，在一定程度上補償色散造成的脈沖展寬。n 特點：n 簡單n 需根據傳輸距離調整正弦調制的深度n 延長傳輸距離 ~2倍(2) 用色散補償光纖進行色散補償n 特殊設計光纖的芯徑及折射率分布，利用光纖的波導色散效應，使其零色散波長大于 1550nm， 即在 1550nm處產生較大的負色散（ 100ps/)色散補償光纖 (DCF)。 當常規(guī)光纖和 DCF級聯時，兩者將會互相抵消。n 常規(guī)單模光纖在 1550nm 的色散和色散斜率的典型值為 ：D = ， D’ = (nm ) 。n 用相對色散斜率 RD = D’/D 表示色散斜率補償 , RD1= RD2n 常規(guī)單模光纖的相對色散斜率 RD =， 所以色散補償光纖的 RD 也應為 。當滿足當滿足 時，群延遲色散被補償時，群延遲色散被補償當滿足當滿足 時，二階色散時，二階色散 (色散斜率色散斜率 )被補償被補償n 組合使用正、負色散系數的光纖n 大的局部色散，小的平均色散 ,可以較好的抑制四波混頻和 XPM的產生?基本途徑基本途徑預補償預補償累計色散累計色散LDCF產生的色散變化產生的色散變化L光功率光功率 光纖損耗光纖損耗 DCF中的中的功率損耗功率損耗累計色散累計色散L傳輸光纖中的色散累積傳輸光纖中的色散累積L光功率光功率DCF DCF DCF DCF后補償后補償?大的局部色散，小的平均色散。大的局部色散，小的平均色散。?采用后置色散補償而不是前置色散補償，減小采用后置色散補償而不是前置色散補償，減小DCF的非線性效應的非線性效應?采用非完全補償而不是完全補償采用非完全補償而不是完全補償?在發(fā)射端進行預補償在發(fā)射端進行預補償?補償原則補償原則?DCF色散補償存在的問題色散補償存在的問題?較大的損耗較大的損耗 ()?較小的有效面積較小的有效面積 (~20?m2),相對相對 SSMF,非線性系數大非線性系數大 2~4倍倍閾值功率減小閾值功率減小 3~6dB?色散斜率為色散斜率為 15~20ps/nm2/km遠高于遠高于 SSMF的的,要進行色散斜率補償要進行色散斜率補償 ,需專門設計需專門設計?當不能進行斜率補償的當不能進行斜率補償的 DCF用于用于 WDM 系統(tǒng)中時系統(tǒng)中時 ,如果設計如果設計系統(tǒng)使得中間波長信道實現完全色散補償系統(tǒng)使得中間波長信道實現完全色散補償 , 短波長信道則短波長信道則過補償過補償 ,而長波長信道則欠補償而長波長信道則欠補償D+DD+DD+DD+DD+D水下系統(tǒng)新方案：水下系統(tǒng)新方案： D+/D光纖對光纖對?D+在前：非線性?。辉谇埃悍蔷€性??； D在后且足夠長，有在后且足夠長，有益于益于 RA。?作為傳輸光纖使用的方案，用于陸上系統(tǒng)作為傳輸光纖使用的方案，用于陸上系統(tǒng)時應特別慎重。時應特別慎重。(3) 用啁啾光纖光柵進行色散補償n 在光纖或光波導上刻上光柵可以控制光在其中的反射，從而實現光信號的延時。n 如果刻制等間距光柵，則只能反射某一個很窄的頻帶信號，造成帶寬過窄。所以采用啁啾光纖光柵，刻出一系列不等間距的光柵，光柵上的每一點都可以看成一個本地布喇格光柵的通帶和阻帶濾波器。n 經光纖傳輸以后的入射光中的長波長分量（低頻）位于脈沖后沿，使其在光柵的起始端就反射，而短波長分量位于脈沖的前沿，使其在光柵的末端才被反射，于是就補償了色散效應，使脈沖寬度被壓縮甚至還原。?啁啾光纖光柵色散補償的特點啁啾光纖光柵色散補償的特點?體積小體積小?損耗小損耗小?價格便宜價格便宜?補償帶寬窄補償帶寬窄 ,實現寬帶的實現寬帶的 WDM多信道補償技術多信道補償技術 :長啁啾光纖光柵長啁啾光纖光柵 (Southampton 大學制出作大學制出作 3米長的光柵米長的光柵級聯光柵級聯光柵取樣光纖光柵取樣光纖光柵?需要環(huán)型器需要環(huán)型器?偏振模色散簡介：偏振模色散簡介： 在理想的單模光纖中，基模是由兩個相互垂在理想的單模光纖中，基模是由兩個相互垂直的簡并偏振模組成。如果由于某種因素使這兩直的簡并偏振模組成。如果由于某種因素使這兩個偏振模有不同的群速度，出纖后兩偏振模的迭個偏振模有不同的群速度，出纖后兩偏振模的迭加使得信號脈沖展寬，從而形成偏振模色散。加使得信號脈沖展寬，從而形成偏振模色散。單模光纖中的偏振模色散單模光纖中的偏振模色散?國內外研究的現狀：國內外研究的現狀： 偏振模色散對高速大容量光纖通信系