1、第六章第六章 光放大与色散补偿技术光放大与色散补偿技术色散色散/色散斜率补偿技术色散斜率补偿技术预啁啾技术预啁啾技术PCHv 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。越来越宽。v 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
2、补偿色散造成的脉冲率降低，后沿频率升高，在一定程度上补偿色散造成的脉冲展宽。展宽。v 特点：特点：简单简单 需根据传输距离调整正弦调制的深度需根据传输距离调整正弦调制的深度 延长传输距离延长传输距离22倍倍用色散补偿光纤进行色散补偿用色散补偿光纤进行色散补偿v 特殊设计光纤的芯径及折射率分布，利用光纤的波导色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散效应，使其零色散波长大于15501550nmnm，即在即在15501550nmnm处产处产生较大的负色散（生较大的负色散（-100-100ps/nm.km)-ps/nm.km)-色散补偿光纤色散补偿光纤(DCF)D
3、CF)。当常规光纤和当常规光纤和DCFDCF级联时，两者将会互相抵消。级联时，两者将会互相抵消。v 常规单模光纤在常规单模光纤在15501550nm nm 的色散和色散斜率的典型值为的色散和色散斜率的典型值为：D=16.5ps/nm.kmD=16.5ps/nm.km，D D=0.059ps/(nm=0.059ps/(nm2 2.km).km)。v 用相对色散斜率用相对色散斜率R RD D=D=D/D/D 表示色散斜率补偿表示色散斜率补偿,R RD1D1=R=RD2D2v 常规单模光纤的相对色散斜率常规单模光纤的相对色散斜率R RD D=0.0035nm=0.0035nm-1-1，所以色散所以色
4、散补偿光纤的补偿光纤的R RD D 也应为也应为0.00350.0035nmnm-1-1。0CCSSLDLD0CCSSLDLDv组合使用正、负色散系数的光纤组合使用正、负色散系数的光纤v大的局部色散，小的平均色散大的局部色散，小的平均色散,可以较可以较好的抑制四波混频和好的抑制四波混频和XPM的产生的产生基本途径基本途径补偿原则补偿原则DCF色散补偿存在的问题色散补偿存在的问题水下系统新方案：水下系统新方案：D+/D-光纤对光纤对用啁啾光纤光栅进行色散补偿用啁啾光纤光栅进行色散补偿v 在光纤或光波导上刻上光栅可以控制光在其中的反射，从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
5、号的延时。而实现光信号的延时。v 如果刻制等间距光栅，则只能反射某一个很窄的频带信号，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。光栅的通带和阻带滤波器。v 经光纤传输以后的入射光中的长波长分量（低频）位于脉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。色散效应，使脉冲宽度被压缩甚至还原。啁啾光纤光栅色散补偿的特点啁啾光纤光栅色散补偿的特点偏振模色散偏振模色散单模光纤中的偏振模色散单模光纤中的偏振模色散国内外研究的现状国内外研究的现状
