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光纤通信系统中色散补偿技术

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从应用的角度要求DCF的负色散系数愈大愈好,同时插人衰减越小越好。通常插人的 DCF长度是需要补偿CSMF的20%左右。与其他色散补偿措施相比。DCF技术要相对成熟, 但其插人衰减较大,约为CSMF的5倍,须用光放大器补偿。利用DCF技术与EDFA光放 大器,1 obit实验记录可达2 245km。但DCF的成本昂贵,约为CSMF的10~20倍,短期内难以大量推广应用。

4.4色散支持技术〔DST)

DST的基本原理是,高速数字信号在直接调制方式作用下,在光强度调制(IM)的同 时还伴有FSK调制。这是因为与输人NRZ电信号“O”、“I”对应着两个光波长,它们由 于光纤色散而不能同时到达接收端,其时间差加Δt=Δλ·D·L,即: Δt=ΔV ? λ2 ? D ? L∕C (2) 式中△V为两个光波的频率差,正确选择光源的偏流可控制△V,使山正好为1比特间隔。从而可在接收机利用两电平判决电路将ASK信号解调为NRZ信号,而光纤的色散则起到了FS/ASK信号转换的作用。据报导利用DST技术在CSMF上可无中继传输10Gbit/s信号达253krn。DsT的缺点或限制条件是要求砚调制指数、接收机带宽等参数需与光中继段的色散匹配。

色散支持传输法需利用激光器的调频特性,在光纤传输系统中先对激光器进行直接(内)调制,由于不同频率的信号在光纤中的传播速率不同,在接收端产生信号交叠,对于纯粹的移频键控(FSK)来说,光功率在两种频率的光强重合之处为最高峰,在两频率的光强错开之处为低谷。控制频率调制的大小使不同波长的光经过L距离后所产生的时延差

Δt=Δλ?D ?L=I/B(B为传输速率),于是调频信号就变成了调幅信号,通过低通滤波器进 行判决即可:对于有残余幅度调制的FSK来说,在接收端产生四数值光功率,可在判决电 路之后利用低通滤波或一个两门限判决器,从而得到恢复的初始数字信号。

阿尔卡特在法国SEL AG研究中心用色散支持传输法成功地进行了10Gb/s信号无中继 传输253km的实验。此方法结构简单,技术成熟,且不必使用外调制器,造价较低,但是 必须使用E随性能较好的激光器,且在接收时必须根据激光器和光纤传递函数,合理地设计滤波器等,以克服由于惆啾和寄生调幅所造成的影响。

4.5光纤光栅色散补偿技术

光纤光栅(均匀光纤光栅)的另一个特性,就是在禁带(Photonic band gap)附近的极强的传输色散特性(一般要比普通光纤介质大出几个数量级倍),可以利用光纤光栅的这一

特性在传输中〔而非反射中)进行色散补偿。尽管这一强色散区域存在的频带很窄,但其独特的性质还是引起了人们的关注。由于F-P效应所造成的反射带隙外振荡的影响,这种

方法一直未受到人们的重视。最近,随着光纤光栅切趾技术的成熟,人们已经可以消除反射

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