光纤通信系统中的色散补偿问题综述
光纤通信系统中的信号传输失真与补偿方法
光纤通信系统中的信号传输失真与补偿方法随着信息技术的飞速发展，光纤通信系统作为一种高速、大容量、低损耗的通信方式，得到了广泛的应用。
然而，在光纤通信系统中，信号传输过程中会受到多种因素的影响而产生失真，从而降低了通信系统的性能和可靠性。
因此，研究和采用有效的信号传输失真补偿方法，对于提高光纤通信系统的性能至关重要。
一、信号传输失真的原因1. 色散效应：色散是指光信号在光纤中传输过程中，由于不同波长的光的传播速度不同而引起的传输延迟差异。
这种传输延迟差异导致光信号脉冲宽度扩展，从而影响光信号的解调和识别。
2. 线性损耗：光信号在光纤中传输时会受到光纤弯曲、扭曲等因素的影响而产生线性损耗。
线性损耗会导致光信号的能量衰减，从而降低信号的强度和质量。
3. 非线性效应：非线性效应主要包括自相位调制（XPM）、互相位调制（FWM）和自发光（ASE）等。
这些效应会导致光信号的频谱扩展、相位畸变和增加噪声等，从而使信号失真。
二、信号传输失真补偿方法为了解决光纤通信系统中信号传输失真的问题，科学家们提出了多种信号传输失真补偿方法，可以有效地提高光纤通信系统的性能和可靠性。
1. 光纤衍射补偿方法光纤衍射是由于光信号的传输过程中受到了光的波动性的影响而产生的失真。
为了减少光纤衍射引起的传输失真，可以采用预加权、均衡和衍射抑制等技术。
其中，预加权技术可以在发送端对光信号进行预处理，减少光纤衍射的影响；均衡技术可以在接收端对光信号进行均衡处理，使信号的频率响应变得平坦；衍射抑制技术可以通过设计光纤的结构参数来抑制光纤衍射效应。
2. 色散补偿方法色散是光纤通信系统中主要的信号传输失真因素之一。
为了解决色散引起的信号传输失真问题，可以采用主动或被动补偿方法。
主动补偿方法主要包括光纤光栅衍射、电调制与光调制的联合补偿等技术；被动补偿方法主要包括单模与多模光纤的混合传输、多中心光纤的设计等。
3. 光纤放大器补偿方法光纤放大器是光纤通信系统中放大光信号的重要设备，但它也会引起信号传输失真。
光传输系统中色散补偿问题的探讨
近 年来 ， 随着 电信 业 务 的发 展 和 需 求 的 不 断增 长， 需要 传输 系统 提供更 高 的容量 ， 目前普遍 采 用波 分复 用 （ Ｍ） ＷＤ 技术 或 提 高 传输 速 率来 增加 系统 的
容量 。我 们知 道 ， 响 光纤 通 信 系统 的两 个 主要 问 影 题是 光 纤 的 衰 减 和 色 散 。随 着 掺 铒 光 纤 放 大 器 （ Ｄ Ａ） Ｅ Ｆ 的实 用 化 ， 光纤 损 耗 不再 是 限 制 系 统 性 能 提高 的主要 因素 。在光 放大 器实现 对 光纤 的衰 减补 偿 之后 ， 散 成 为 限 制 密 集 波 分 复 用 （ ＷＤ ） 色 Ｄ Ｍ 和 １ ｉ ｓ 以上 速 率 传 输 系统 传 统 距 离 的 主要 因 ０Ｇｂｔ 及 ／ 素 之一 。传 输距 离增 加 ， 色散量 也随 之增 大 ； 另外 现 有 Ｇ． ５ ６ ２和 Ｇ． ５ ６ ５单模 光纤 中存 在色 散斜 率 ， 得 使 传输 同样 距 离 的 不 同 波 长 信 号 光 具 有 不 同 的色 散 量 ； 些 最终 导致通 信质 量 劣化 ， 重 时会 使 系统无 这 严 法正 常 工作 。因此 需 对 通 信 链 路 实行 色 散 补 偿 ， 以 使各 波长 信号 的色 散量 限制 在系统 容 限 内 。
ｓ ｍｅ ｄ ｓ ｅ ｓｏ ｏ ｐ ｎ ａ ｉｎ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｔ ｈ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｍｏ ｔ ｃ ｍｍｏ ｌ ｓ ｄ ｄｓ ｅ ｓｏ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｆ ｅ （ ０ ｉｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｍ ｅ ｓ ｔ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓ ｗｉ ｔ ｅ ｆ ｃ ｓ ｏ ｈ ｓ ｏ ｏ ｈ ｎ ｙ ｕ ｅ ｉｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉ ｉ ｒ ＤＣＦ） ｏ ｂ
Ｓ ｕ ｙ ０ ｓ ｅ ｓｏ ｏ ｐ ｎ ａ ｉ ｎ ｉ ｐｔｃ ｌｔ ａ ｓ ｉｓ ｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｔ ｄ ｎ ｄｉｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｍ ｅ ｓ ｔｏ ｎ ｏ ｉ ａ ｒ ｎ ｍ ｓ ｉ ｎ ｓ ｓ ｅ
光纤通信第9章 色散限制补偿和管理解析
色散引起单模光纤输出脉冲展宽
1
光发射 包层 光输出 Vg ( 1 ) 纤芯 Vg ( 2 ) 包层 光强 光接收
2
光强
光强
t
1 o 2
输入光谱
t o 输入光脉冲
0
输出光脉冲
光纤色散的补偿
1、色散补偿光纤（DCF）
用负色散的色散补偿光纤对正色散标准单模光 色散 纤的色散进行补偿。 累积
光发 射机 色散补偿 光纤模块 传输 光纤
600 500 400 色散 300 累积 (ps/nm) 200 光接 收机 100 0 100 补偿后 补偿前
(ps/nm) 光接 收机
0
500
1000 1500 (km) 传输距离
2000
光纤色散的补偿
1、色散补偿光纤（DCF）
. nm) 色散补偿条件为： ps/(km 色 散 系 数 D
低频 入射光
高频
光纤色散的补偿
纤芯
啁啾光栅：光栅间距 n 在整个长度上线性变 化的光栅。
低频
2、光纤布拉格啁啾光栅色散补偿 反射光
n
高频 纤芯
2500 2000
折 入射光 射பைடு நூலகம்率 反射光 n (z )
折 射 率 图 9.6.6 n (z )
n n
群 延 1500 迟 ps 1000 500
z 光纤布拉格啁啾光栅色散 补偿 0 原理 155
光纤色散的补偿
2、光纤布拉格啁啾光栅色散补偿
光纤光栅
Lg
普通光纤
高频
低频 低频 高频
光环形器
250 260 270 280 290 300 310
光纤通信中的色散补偿技术研究
光纤通信中的色散补偿技术研究随着现代通信技术的不断发展和应用，网络通信的传输速率已达到了Gbps级别，如光纤通信作为现代化通信技术的代表，也在不断地创新和进步中。
光纤通信中的一大难题就是色散补偿技术研究。
本文将从色散补偿的定义、作用及发展历程、常见的色散补偿技术以及未来展望四个方面阐述光纤通信中的色散补偿技术研究。
一、色散补偿的定义、作用及发展历程光在光纤中的传输损耗分为衰减损耗和色散损耗。
而色散是指在光纤中传输的短脉冲信号由于频率成分不同，传输速度也不同，导致在接收端时产生的信号失真，从而影响通信质量。
色散是光纤通信中最主要的非线性影响之一，对光纤的信号传输质量影响非常大。
因此，为了降低色散对信号的影响，提高光纤通信的传输质量，产生了色散补偿技术。
所谓色散补偿，就是为了抵消被随着光在光纤中的传输而带来的色散效应，使得信号在光纤中的传输过程中保证其波形的完整性和稳定性，从而使得与光纤通信相关的应用得到了进一步的提高。
色散补偿技术起源于20世纪70年代。
最初的色散补偿方案是采用相对简单的信号加上反向的信号渐变来补偿色散。
随着光棒、皮尔斯反射器、光纤布拉格光栅等新颖元件的发明及其不断的发展，导致色散补偿技术逐渐趋于完善。
二、常见的色散补偿技术目前，色散补偿技术主要分为被动色散补偿、主动色散补偿和混合色散补偿三种。
其中，被动色散补偿技术的原理是利用专用的光学器件把传输信号的波长进行引导，并通过一定的制造工艺，实现信号波形的优化，从而减少或抵消色散效应。
主动色散补偿技术则是利用光载荷流体进行调制，使得不同波长的光速度发生变换，从而达到调整光信号的效果。
混合色散补偿其实就是将前两种技术相结合，产生更加复杂的色散补偿方案，实现色散的更高效减少。
从具体的应用范围来看，被动色散补偿技术主要适用于高速中长距离传输。
这是由于，被动色散补偿的补偿机制固定、稳定，适用于光路在传输过程中对信号进行的完整性保护。
而主动色散补偿技术，适用于灵活的波长调制应用。
光纤传输色散补偿与色散管理
色散是光纤的一种重要的光学特性，它引起光脉冲的展宽，严重限制了光纤的传输容量。
对于在长途干线上实际使用的单模光纤，起主要作用的是色度色散，在高速传输时偏振模色散也是不可忽视的因素。
随着脉冲在光纤中传输，脉冲的宽度被展宽，劣化的程度随数据速率的平方增大，决定了电中继器之间的距离。
色散补偿是单纯地采用各种手段减小系统最终的残余色散，而色散管理除了考虑色散补偿外，同时还要考虑光纤非线性的影响，即使系统具有较大的本地色散和较小的残余色散。
这是因为光纤非线性的抑制和完全色散补偿是存在矛盾的，例如当光纤具有很低的色散时，则互相位调制和四波混频等非线性的危害就比较严重。
简单的色散补偿只考虑一阶色散补偿，但一阶色散补偿只能补偿零色散波长处附近的几个波长的色散，而对于长距离传输和高速率传输系统则需要考虑高阶色散补偿，即对色散斜率的补偿。
常用的色散补偿器件包括单模和光纤布拉格光栅。
单模色散补偿光纤DCF 是当前使用最广泛、技术最成熟的器件。
它具有特殊设计的折射率分布，因此具有较大的波导色散（表现为负色散），能和具有正色散的G .652、G .655光纤适配，完成色散补偿的功能。
但是DCF 的色散斜率偏小，不能完全补偿单模传输光纤的色散斜率，必要时需要对部分信道进行单独的色散补偿，另外，DCF 的有效面积小，非线性阈值功率低、光纤损耗大，所以在色散管理中需要综合考虑。
为了克服单模色散补偿光纤的缺点，高阶模色散补偿光纤（HOM-DCF ）被开发出来，它的优点是具有较大的负色散，较大的有效面积较大的相对色散斜率，从而能匹配各种NZDSF 。
其缺点是需要分立的模式转换器，既增加了成本又增加了插损，还会引入不同模式之间的多径干涉噪声（应该限制在-40dB 以下）。
高阶模色散补偿光纤的可靠性和实用性还有待进一步的研究，和单模DCF 一样，HOM-DCF 的色散补偿量不可以调节，限制了使用的灵活性。
光纤布拉格光栅的工作原理是利用啁啾光栅对不同波长信号的反射点不同，改变了信号的差分群时延，从而完成色散补偿的功能。
单模光纤中的色散及色散补偿技术
单模光纤中的色散及色散补偿技术This manuscript was revised on November 28, 2020光通信光纤中的色散补偿技术(原理、优点、缺点)姓名:__彭坚大_ 学号:_ 专业班级:_电04摘要：本文叙述了光通信系统中一个重要的参数——色散，详细介绍了各种色散补偿技术的原理,以及色散补偿光纤和啁啾光纤光栅色散补偿等多种解决方案的特点。
Abstract: This paper describes an important parameter dispersion in optical communication systems. The principles of various dispersion compensation techniques and the characteristics of dispersion compensation fiber and chirped fiber grating dispersion compensation are introduced in detail.关键词：色散效应，色散补偿1.引言色散是由于光纤中所传送信号的不同频率成分或不同模式成分的群速度不同,而引起传输信号畸变的一种物理现象。
在光纤中,脉冲色散越小,它所携带的信息容量就越大。
其链路的色散累积直接影响系统的传输性能,自从光纤通信商用开始，至今20余年，国内外已大量敷设了常规单模光纤(G652)的光缆，这类光缆工作在1550nm波段时，有18ps/nm·km的色散，成为影响中继距离的主要因素。
所以，对高速率长距离的系统必须要考虑色散补偿问题，研究宽带多波长色散补偿具有重要意义。
光纤色散产生的因素有:材料色散、波导色散、模式色散等等。
但主要是前面两项因素引起不同波长的光在光纤中传播造成群时延差。
解决光信号色散引起群时延差的方法就是色散补偿技术。
2.色散补偿原理光纤色散述语一、色散及其表示：由于光纤中所传信号的不同频率成分，或信号能量的各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。
光纤通信系统中的可调谐色散补偿技术
虚像 相位 阵列是 一种可 对正 负色散进 行宽带 补
偿 的器件 。它使 用 微透 镜 技术 和角 色散 原 理 ， 不 使 同的波 长 的光 传 输 不 等 的 距 离 ， 现 要 求 的群 延 实
１ 引 言
光纤 法 ， 光纤布 拉格光 栅补偿 模块 法 ， 源预 啁啾法 光
随着 人 们对 通 信带 宽 需求 的迅速 增 长 ， 光纤 通 信 骨干 网上单通 道传 输 速 率 一直 在 朝 着 高速 率 、 大
容量 和长距 离 的方 向发 展 。而光纤损 耗 和色散 的存
等 。但 是 固定 补偿 后 传输 系 统 的 累 积 色 散 还 有 残 余， 对于 色散容 纳能力 小 的高速 系统 ， 系统对 于 探测 累积 色散 的微小 波 动非 常 敏感 ， 因此 即使进 行 了完 善 的静态 色散补 偿 ， 难 以保 证 系 统 的性 能 。 因此 也
限。 因此 ， 色散 补偿 单元 必须 具 备 动 态 可调 谐 功 能才 能 适 应 下 一代 光 通信 网络发 展 的需 要。 本 文介 绍 了几 种 动态可调 谐补偿 技术 的基本 原理 性 能特 点及 其 国 内外研 究 情况 ， 中包 括 啁 其
啾光 纤光栅 法、 虚像 相位 阵列 法、 Ｇ—Ｔ干 涉仪法 、 阵列 光 纤光栅 法和平 面 光 波 导法 ， 并且 简 要 讨论 了可调谐 色散补偿 技 术今后 的发展 方 向。 关键 词 ： 色散 ； 可调谐 色散 补偿 ； 光纤通 信
其 中 ， 有 效 折 射 率 ； 为 光 栅 周 期 。Ｆ Ｇ用 于 ｎ为 Ａ Ｂ
高速光纤通信系统中偏振膜色散效应及其补偿问题
高速光纤通信系统中偏振膜色散效应及其补偿问题摘要:光纤通信作为现代通信网的重要组成部分,正迅速地向高速率、大容量和长距离的方向发展。
PMD明显损害系统的传输性能、限制系统的传输速率和距离,因此,PMD成为目前光纤通信领域的一个研究热点。
关键词:光纤通信;偏振膜色散;电域补偿;光域补偿1偏振模色散的概念在单模光纤中,基模是由两个相互正交的偏振模HE11x和HE11y(LPx01或Lpy01)组成的,理想光纤的几何尺寸是均匀的,且没有应力,因而两个偏振模是完全简并的,两偏振模具有相同的传输速度,不存在时延差的现象。
然而,在实际的光纤中,光纤的圆对称性通常在生产、成缆、铺设等过程中会被各种因素所破坏,如光纤的几何不对称,光纤中的残留应力,外加应力等。
这些因素将造成光纤沿不同的方向有不同的有效折射率,即导致光纤的双折射(Birefringence),造成两个正交偏振模传播常数的差异,即βx≠βy,形成了两个偏振模之间的时延差,这便是差分群时延(Differential Group Delay,简称DGD),通常表示为Δτ,它用来衡量PMD的大小。
当光纤长度较短时,两个模式未发生耦合,DGD是一个确定量。
但当光纤长度较长时,两个模式间发生了强烈的耦合。
由于耦合的随机性,DGD也是一个随机变量,并且影响的因素有很多,如双折射、温度、光纤的机械扰动等。
因此PMD也具有不确定性,是一个随机变量。
因此,表征光纤中PMD比较有效的办法之一是取其均值<Δτ>,即数学期望。
一般将DGD对时间或对波长的平均值称为偏振模色散,即PMD。
图1表示了单模光纤中PMD的产生过程。
1.1差分群时延(DGD)如果以τx和τy表示这两个偏振轴方向上传输的时间,则两个偏振方向的DGD为Δτ,即Δτ=τx-τy。
DGD可由传播常数对频率的导数得到:2 偏振模色散的形成原因单模光纤PMD产生的原因归纳起来主要有两个方面:一是双折射,二是随机模式耦合2.1 双折射双折射是产生偏振模色散的根本原因,光纤中的双折射可以分为两类:本征双折射(Intrinsic Birefringence)和非本征双折射。
光纤通信中的偏振模色散及其补偿的研究
光纡通信中的偏振模色散及其补偿的研究
ＯＴＤＭ涉及到光脉冲压缩和光时钟提取等复杂的技术，尤其是偏振模色散问题 始终困扰着ＯＴＤＭ以及对脉冲宽度有更高要求的光孤子通信这一研究领域及其 商业前景。 为使ＰＭＤ的功率代价小于ｌｄＢ，各标准化组织提出光路的ＰＭＤ弓Ｉ起的脉冲展 宽不能超过１／１０比特周期。Ｉ／ＩＯＬ：Ｌ特周期可转换为最大脉冲展宽为４０ｐｓ来支持 ２．５Ｇｂｉｔ／ｓ信道速率或转换成最大脉冲展宽为１０ｐｓ来支持１０Ｇｂｉｔ／ｓ信道速率。对 ４００ｋｍ长的光纤线路，１０ｐｓ置换成偏振模色散系数为： １０／４４００
ｔｈｅｎ
ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ
ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｃｅｉｖｅｒ’Ｓ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ＰＭＤ
ＲＦ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｔ ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｅｒ．
ａｎｄ
ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ
ＰＭＤ ｏｎ
Ｔｈｅ
ｆｏｃｕｓ ｔｏｐｉｃ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｉｓ ｔｈｅ ＰＭＤ
ｔｏｎｅｓ
ｆｅｅｄｂａｋｅ
ａｓ
ｏｆ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｓｍ
ａ
ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
ｏｒ
ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ
ｔｈｅ ＰＭＤ ｓｕｃｈ
ＤＯＰ，ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｉｎ
ｎａｎ＇ｏｗ・ｂａｎｄ
ｏｆ ｔｈｅ
ｒａｄｉｏ・矗ｅｑｕｅｎｃｙ（ＲＦ），ｔｈｅ
ｇｉｖｅ
ａ
ｅｙｅ－ｏｐｅｎｉｎｇ
ａｎｄ ＢＥＲ．Ｔｈｅｎ
光纤中偏振模的研究起源于对相干光通信中信号光的偏振态的研究。根据有 关资料记载，偏振模色散这一概念最早出现于１９７８年。１９８３年，Ｓｕｚｕｋｉ等人开始 将ＰＭＤ作为对长途光纤通信系统带宽的限制的因素进行研究。此时，光纤通信 系统中采用光电中继器对信号进行再生，中继距离短，传输速率低，ＰＭＤ还没 有引起人们的重视。掺饵光纤放大器（ＥＤＦＡ）的出现，极大地延伸了光纤通信的 中继距离：同时，色散补偿光纤（ＤＣＦ）和光纤光栅成功运用，使系统的色散等问 题得到很好的克服。于是系统传输速率迅速提高、传输容量进一步增大ｕ¨。当 系统的传输速率达到１０Ｇｂｉｔ，ｓ或更高时，ＰＭＤ成为系统性能和最高比特率的限制 因素，对ＰＭＤ研究也随之逐渐深入。 早期的研究工作主要针对于ＰＭＤ的理论及其统计特性方面，其有代表性的 是Ｃ．Ｄ。Ｐｏｏｌｅ等人使用“主态’＇（Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ Ｓｔａｔｅｓ）的概念描述了一阶ＰＭＤ这一现象， 为ＰＭＤ进一步的研究工作提供了方便的工具。随后又得出了光纤中偏振态演变 的动态方程，并建立了单模光纤ＰＭＤ统计特性的理论。同时，ＰＭＤ测量方法的 研究及其标准化的工作也取得进展ｎ２¨１３１。国际电信联盟（ⅡＵ）第十五组（传输系
光纤通信系统中的色散补偿问题综述
光纤通信系统中的色散补偿问题综述1.Introduction光纤通信具有高速率、大容量、长距离以及抗干扰性强等特点。
但损耗和色散是长期阻碍光纤通信向前发展的主要因素。
伴随着损耗问题的解决,色散成为决定光纤通信系统性能优劣的主要因素。
如何控制色散以便提高光纤通信系统的性能,成为光纤通信研究的热门课题之一.目前对于光纤的色散已经提出了很多补偿方法，主要有色散补偿光纤（DCF）,啁啾光纤光栅，均匀光纤光栅，相位共轭（中点谱反转)，全通滤波器、预啁啾等。
随着以上各方法缺点的暴露，学者们提出了光孤子色散补偿技术，又相继提出了色散管理孤子,密集色散管理孤子等技术。
色散管理成为近年来光纤通信前沿研究的重要热点。
2.Concept of Dispersion由于信号在光纤中是由不同的波长成分和不同的模式成分来携带的，这些不同的波长成分和模式成分有不同的传播速率，从而引起色散。
也可以从波形在时间上展宽的角度去理解，也就是说光脉冲在通过光纤传播期间，其波形随时间发生展宽，这种现象称为光纤的色散。
3.Dispersion Causes通常把光纤中的色散分为三种类型：模式色散、模内色散和偏振色散。
a)模式色散模式色散是多模光纤才有的。
多模光纤中,即使是同一波长,模式不同传播速度也不同，它所引起的色散称为模式色散。
不同模式的光在光纤中传输时的传输常数不同，从而使传输同样长的距离后，不同模式的光波之间产生了群时延差,假设光纤可以传输多个模式,其中高次模到达输出端所需的时间较长,结果使入射到光纤的脉冲，由于不同模式到达的时间不同，或者说群时延不同，在输出端发生了脉冲展宽.b)模内色散模内色散亦称颜色色散或多色色散.主要是由于光源有一定带宽，信号在光纤中会有不同的波长成分，信号的不同波长分量具有不同的群速度，结果导致光脉冲的展宽.模内色散包括材料色散和波导色散。
c)偏振色散通常的轴对称单模光纤是违背“单模”名称的。
实际上有可能传播着两个模，即在光纤横截面上的两个正交方向(设为x方向与y方向)上偏振的(即在这些方向上具有场分量的)偏振模，同时由于实际的光纤中必然存在着一些轴不对称，那么,光纤会存在双折射，模传输常数β对于x，y方向偏振模稍有不同，就会使这两个模式的传输速度不同，由此引起的色散叫偏振色散。
色散对光纤通信系统的影响与补偿
编号：审定成绩：×××××××××××××××届毕业设计（论文）色散对光纤通信系统的影响与补偿设计（论文）题目：——基于Optisystem运用学院名称：学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：日期：××××年××月中文摘要色散是光纤的一种重要的光学特性，它引起光脉冲的展宽，严重限制了光纤的传输容量。
对于在长途干线上实际使用的单模光纤，起主要作用的是色度色散，在高速传输时偏振模色散也是不可忽视的因素。
随着脉冲在光纤中传输，脉冲的宽度被展宽，劣化的程度随数据速率的平方增大，因而对色散补偿的研究是一项极有意义的课题。
色散是影响光纤通信质量的一个主要因素，啁啾光纤光栅色散补偿技术是一种实用的色散补偿方式，因而成为目前光纤通信领域的一个研究热点。
本论文以光纤传输通信系统为研究对象，对系统的模型，仿真方法和系统的性能进行了深入的研究和探索，通过对仿真结果的研究验证系统的性能，得到最佳系统参数，采取了较佳的方案。
论文主要工作如下：1）介绍、分析布拉格光纤光栅的基本原理及其相关基础知识；2）分析研究色散对光纤的短程及远程传输信号的影响；3）利用OptiSystem仿真软件对色散对光纤传输的影响进行适当的仿真分析。
4）利用OptiSystem仿真软件实现布拉格光纤光栅对光纤脉冲信号传输中色散的补偿作用。
关键词：光纤光栅，色散补偿，时延，带宽，补偿距离，光通信系统，OptiSystem，仿真ABSTRACT IN CHINESEDispersion is an important optical properties of the fiber, which causes optical pulse broadening, and severely limits the transmission capacity of optical fiber. Play a major role for actual use on a long haul single-mode fiber, chromatic dispersion, polarization mode dispersion in high-speed transmission, can’t be ignored. Pulses in optical fibers, the pulse width broadening the extent of degradation increases with the square of the data rate, and thus the study of the dispersion compensation is a very significant issue.So dispersion is an important factor that impact the optical communication. Chirped fiber grating is considered to be one of the most useful technology for high-bit-rate optical communication. Therefore, it has been a hot topic in recent years. The communication optical fiber transmission system, the system model, simulation method and system performance conducted in-depth study and exploration of the performance of the verification system through the simulation results, the optimal system parameters, adopted a more excellent program.The research works in the dissertation are summarized as follows:1) Introduction and analysis of the basic principles and basic knowledge of fiber Bragg gratings;2) Analyze the impact of dispersion on the short-and long-range transmission signal of the fiber;3) The use of appropriate simulation analysis the simulation OptiSystem software dispersive optical fiber transmission.4) Fiber Bragg gratings for dispersion compensation in optical pulse signal transmission of OptiSystem simulation software.Key words：Optical fiber grating, the dispersion compensation and time delay, bandwidth, compensation distance, optical communication system, OptiSystem, simulation目录中文摘要 (1)ABSTRACT IN CHINESE (2)第一章绪论 (4)1.1 光纤通信的发展历程 (4)1.2 光纤通信研究的目的和意义 (5)1.3 光纤通信系统的概述 (6)第二章光纤色散与布拉格光纤光栅的补偿 (8)2.1 光色散与光时延 (8)2.1.1 光的色散、相速、群速和时延 (8)2.1.2 色散和时延 (10)2.2 光纤光栅的色散 (11)2.3 光纤光栅的色散特性及其应用 (13)第三章 OptiSystem系统仿真设计 (16)3.1 OptiSystem系统简介 (16)3.2 OptiSystem系统运用及仿真 (18)3.2.1 系统一：光纤通信光信号传输中时域与频域的变化 (18)3.2.2 系统二：光纤光栅对光信号传输中的色散补偿分析 (21)3.2.3 系统三：光纤光栅色散补偿系统改进及数据分析 (25)结论 (27)附录 (28)参考文献 (29)致谢........................................................ 错误!未定义书签。
光纤通信系统中偏振模色散及其补偿方法的研究
光纤通信系统中偏振模色散及其补偿方法的研究摘要：随着光放大器和色度色散补偿技术的不断提高，光纤的偏振模色散（PMD）己经成为超高速、超长距离光纤通信系统发展的主要障碍。
在40Gbit/s或更高速率的光纤通信系统中，PMD明显损害系统的传输性能、限制系统的传输速率和距离。
因此，PMD成为光纤通信领域研究的热点问题。
本文首先就PMD对高速光传输系统的限制和影响进行了简单介绍，紧接着分析了PMD产生的原因，最后就PMD的补偿方法进行了分析研究。
关键词：偏振模色散电域补偿光域补偿光电结合补偿1.引言自从1966年高馄提出光纤作为传输介质的理论以来，光纤通信已成为现代通信网的基本组成部分。
随着经济的发展，语音、图像、数据等信息量成爆炸式的增长，尤其是因特网的迅速崛起，人们对通信网带宽的要求迅速增长。
从技术角度看，光纤通信传送的信息容量和传输距离主要受到两个因素的限制：一是光纤的损耗；二是光纤的色散。
随着掺饵光纤放大器(EDFA: Erbium-doped Fiber AmPlifier)的出现，光纤中的损耗已不是限制光纤传输性能的主要因素。
色度色散补偿技术日趋成熟，光纤的色度色散对光纤通信的影响也被降到最低。
这样，以前不太被重视的偏振模色散(PMD: Polarization Mdoe Dispersion)成为限制高速光纤通信系统发展的主要因素。
随着单信道传输速率的提高、模拟信号传输带宽的增加以及光纤色度色散与非线性效应的补偿和消除，原来在光纤通信系统中不太受关注的PMD问题就变得十分突出。
与光纤的非线性效应和色度色散一样，PMD能损害系统的传输速率和距离，并被认为是限制高速光纤通信系统传输容量和距离的直接因素。
由于PMD对高速度大容量的光纤通信系统有着不可忽视的影响，所以自20世纪90年代以来，已引起人们的广泛关注，并正成为目前国际上光纤通信领域研究的热点。
PMD对传输系统性能的影响可以从多方面进行分析,如光脉冲的展宽、接收光功率的恶化、Q值、眼图、误码率，或者从统计角度定义的系统的故障率等。
光纤色散及补偿方法简述
光纤色散及补偿方法简述光纤色散是指信号在光纤中传播过程中由于不同波长的光在光纤中的传播速度不同而导致的信号畸变现象。
不同波长的光在介质中的传播速度取决于介质的折射率，而光纤的折射率又与光的频率有关。
因此，光在光纤中的传播速度会因波长的不同而产生差异，这即是光纤色散的原因。
光纤色散主要分为两种类型：色散波长的差异导致的色散称为色散波长分散（波长色散），而在光纤的结构中由于光模的传播引起的信号畸变称为模色散（模波长分散）。
波长色散是指不同波长的光信号在光纤中的传播速度不同，导致信号传播时发生时间延迟，从而使信号的脉冲宽度增大并且使信号传输距离受限制。
波长色散分为正常色散和反常色散两种情况。
正常色散是指在光纤中，长波长的光信号传播速度比短波长的快；而反常色散则是相反的情况，长波长的光信号传播速度比短波长的慢。
正常色散主要由于材料的折射率随波长的减小而增加引起，而反常色散则是由于材料的折射率随波长的增大而减小引起。
模色散是指光波在光纤中的不同模式下传播速度不同而引起的信号畸变。
光纤中光波可传播的模式主要包括基模和高次模式。
基模是指光波在光纤中存在的最低阶模式，具有较大的传播速度；而高次模式则是指超过基模阶数的模式，具有较小的传播速度。
当光波在光纤中存在多个模式时，各种模式的光信号会引起相位的变化，从而导致信号的畸变。
为了克服光纤色散带来的问题，可以采用以下几种色散补偿方法：1.波长分组复用（WDM）：通过将信号分成不同频率的子信号，并使用光栅或薄膜滤波器进行接收和分离，以减少波长色散对信号的影响。
2.色散补偿光纤（DCF）：在光纤系统中引入一段具有与主光纤相反的色散特性的光纤，以抵消主光纤中的色散效应。
3.电气预调制（AM）：在发送端使用电调制器对光信号进行调制，通过改变光信号的频率来抵消波长色散。
4.光纤光栅：将光纤中的光信号经过光栅介质，根据不同波长的光在光栅中的光程差，实现对光纤色散的补偿。
5.光纤束缚（FBG）：通过在光纤中引入光纤光栅，改变光的折射率，从而抵消光纤色散。
高速光通信系统中的色散补偿解析
高速光通信系统中的色散补偿1．前言随着光传输系统中的传输速率的提高和信号传输带宽的增加，色散问题日益显著。
已经铺设的常规光纤规G.652线路的零色散点位于1310nm，在1550 nm处时则具有较大的色散系数(17ps/nm/km)，光脉冲信号经过长途传输后，由于光纤色散值的积累引起脉冲展宽，导致严重的码间串扰，使得接收端产生误码现象，从而使传输特性变坏。
光纤色散补偿技术的研究，对提高目前已经铺设的常规光纤通信系统的容量具有尤其重要的意义。
色散补偿器对于推动全光网络架构起着决定性作用，发展高速全光网络的一个先决条件是必须做到光层面的色散监控与管理。
色散补偿器件在高速传输系统及下一代智能光网络中有着广泛应用。
2. 技术方案简介目前商用的光学色散补偿模块，包含固定色散补偿和可调色散补偿两大类，分别是基于色散补偿光纤、啁啾光纤光栅、GT标准具这三种技术方案。
2.1 色散补偿光纤色散补偿光纤是利用基模波导来获得高的负色散值，通过改变光纤的芯径、掺杂浓度等结构参数，使零色散波长移至大于1550nm波长的位置，于是在1550nm处得到较大的负色散系数，通常在-50~-200ps/nm/km。
为了得到高的负色散值系数，必须减小光纤芯径，增加相对折射率差，而这种作法往往又会导致光纤的衰耗增加(0. 5~1dB/km)。
为了能在整个波段均匀补偿常规单模光纤的色散，又开发出一种既补偿色散又能补偿色散斜率的补偿光纤。
该光纤的特点是色散斜率之比与常规光纤相同，但符号相反，所以更适合在整个波形内的均衡补偿。
色散补偿光纤已经在全世界的高速通信系统中得到了广泛应用，许多传输系统都是通过DCF+G.652光纤实现的，具有无群时延抖动，全波段连续补偿,能够从100G Hz间隔系统平滑升级到50GHz间隔系统等优点，但存在损耗大、光脉冲延迟高、非线性效应以及模块尺寸大等缺点。
2.2 啁啾光纤光栅啁啾通常是指一种频率变化的现象。
如果光纤光栅的周期沿长度方向发生一定变化，则其频率沿长度方向也会发生一定变化，即发生了啁啾，称这种光栅为啁啾光纤光栅。
色散补偿技术研究
色散补偿技术研究
色散补偿技术是一种用于光纤通信系统的重要技术，其主要目的是解决光纤传输中产生的色散效应所带来的损失和失真问题。
色散效应是光信号在光纤中传输过程中由于不同波长成分信号的群速度不同而引起的一种现象，它会导致光脉冲的扩展和时间延迟现象，从而降低光纤通信系统的传输质量。
为了解决色散效应所带来的问题，研究人员提出了一系列的色散补偿技术。
一种常用的技术是使用光纤中添加色散补偿材料来抵消光纤本身的色散效应。
通过选择合适的材料和控制其添加的位置和长度，可以有效地消除光纤中的色散效应，从而提高传输系统的性能。
还有一种常用的色散补偿技术是使用光纤光栅。
光纤光栅是一种具有周期性折射率改变的光纤结构，它可以通过调节其周期和长度来实现对不同波长光信号的色散补偿。
光纤光栅的产生和调制技术已经相当成熟，可以广泛应用于光纤通信系统中。
研究人员还提出了一种新颖的频率转换技术，称为光学频率梳。
光学频率梳利用光纤中的非线性效应，将光信号的频谱扩展以实现对色散效应的补偿。
该技术具有较高的灵活性和可调性，可以根据不同的色散效应进行相应的补偿，从而提高光纤通信系统的传输质量。
色散补偿技术是光纤通信系统中非常重要的一项技术，它可以有效地解决光纤传输中产生的色散效应所带来的问题。
目前，研究人员已经提出了多种色散补偿技术，并在实际应用中取得了一定的成果。
随着科技的不断发展，相信色散补偿技术将会得到进一步的改进和完善，为光纤通信系统的发展提供更好的支持。
探讨高速光纤通信系统中电子色散补偿技术
＝
∑ｃ ｖ ［ ｔ 一 （ ｆ 一 １ ） ｒ ］
ｉ ｉ－Ｍ ｆ
（ ２ ． １ ）
线性均衡对信号噪声 比较敏感 ， 一旦受 到严重 的码 间干扰 决 反 馈 均 衡
２电子色散补偿技术
随着 电子技术水平的提高 以及集成技术成本的不断降低 ， 越来 越多 的企业不再用传 统的色散 补偿技术而是转用更加方便便宜 的 电子色散补偿 。 之前 的光纤补偿方案 ， 补偿 的过程也 可能会产生额 外 的衰减 ， 就要 通过 增加放大器数量来弥补增加的信息损耗 ， 这 样 总体 的造价成本就被拉高 。 而 电子 色散补偿技术工作原理是对接 收信号进行抽样 ， 软件优 化 和 信 号 复 原处 理 ， 调 整 接 收 时 造 成 的 信 号 展 宽 和 信 号 失真 ， 达 到 色 散 补 偿 的 目的 。 电子 色 散 补 偿 的主 要 的 干扰 类 型 有 色 度 色 散 、 模 态色散和极化模 式色散。 当网络提速 时， 这些干扰源就成 为网络发 展 的 阻碍 。 电子色散补偿的算法 ： 均衡化算法 丰富 ， 电子色散补偿是 以此为基 ， 做的设计 。 一种均 衡器分类是分成 ： 光域 均衡 和电信号均衡。 位于光 电检 测器 前部的 是 光 域 均衡 器 ， 处置的信号是携带了调制信息 的； 而 电信 号 均衡 器 位 于 光 电检 测器 的 后 方 ， 处置 的信 号 为 数 字 基 带 式 。 另 外一 种 分 类 ： 频率 域 部 分 的 均衡 、 时 域 部分 的均 衡 。 前 者 是 指 在频率域上来均衡信号各个频率相位移和分量幅度 。 后者的均衡是 依靠预测信号波 形的干扰 ， 并想办法去消 除， 横截滤波器就 是一 种 时域均衡器 。 常用的均衡器结构有 ： 前馈式均衡 、 判 决反馈均衡器 、 线性消除 和 最 大 似 然序 列估 计 。
2光纤通信系统中的色散问题及其补偿研究1
光纤通信系统中的色散问题及其补偿研究陆琴（安庆师范学院物理与电气工程学院 安徽 安庆 246011）指导老师：胡积宝摘要：本文首先对色散进行了较全面的概述，并分析各项光纤参数的改变对通信系统的影响。
简单的说明了色散补偿的原理，介绍了当代的几种光纤色散补偿技术，进而将这些方法进行多方面的比较分析，展望色散补偿研究前景。
关键词：光纤通信，色散，补偿，比较1引言近年来，随着电信业务的发展和需求的不断增长，需要传输系统提供更高的容量，目前普遍采用波分复用技术或提高传输速率来增加系统的容量。
我们知道，影响光纤通信系统的两个主要问题是光纤的衰减和色散。
随着掺铒光纤放大器（EDFA ）的实用化，光纤损耗不再是限制系统性能提高的主要因素。
在放大器实现对光纤的衰减补偿之后，色散成为限制密集波分复用（DWDM ）和10.652s Gbit /及以上速率传输系统传输距离的主要因素之一。
传输距离增加，色散量也随之增大；另外现有652.G 和655.G 单模光纤中存在色散斜率，使得传输同样距离的不同波长信号光具有不同的色散量；这些最终导致通信质量劣化，严重时会使系统无法正常工作。
因此需对通信链路实行色散补偿，以使各波长信号的色散量限制在系统容限内。
因此人们提出了色散补偿光纤法、啁啾光栅法、预啁啾技术和频谱反转法等色散补偿方案。
2色散2.1色散的产生色散是指因为光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的传播速度不同，使得这些频率成分或模式到达光纤终端有先有后，从而产生信号传播过程中的光脉冲的展宽。
色散一般用时延差来表示，所谓时延差，是指不同频率的信号成分传输同样的距离所需要的时间之差。
衡量光纤中色散的大小是用色散系数，它的定义是波长相距1nm (频率间隔为124.3GHz )的两个光信号传输1km 距离的时延差。
而色散系数对波长曲线的斜率成为色散斜率，它反映色散系数随波长变化的情况。
不同厂家不同型号的光纤具有不同的色散特性。
图1 光纤中的色散现象2.2色散对光通信系统的影响对于当单模光纤来说，由光源发射进入光纤的光脉冲包含许多不同的频率分量，脉冲的不同频率分量将以不同的群速度传输，因而在传输的过程中会出现脉冲展宽，这种现象就是群速度色散，或简言之色散。
光纤通信系统中色散补偿技术
光纤通信系统中色散补偿技术————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2光纤通信系统中色散补偿技术蒋玉兰(浙江华达集团富阳，31 1400)【摘要】本文叙述了光通信系统中一个重要的参数—色散，以及G65光纤通信系统的色散补偿技术。
文章还详细说明了各种补偿技术原理，并比较其优缺点。
最后强调说明色散补偿就是用来补偿光纤线路色散和非线性失真的技术。
1概述光纤通信的发展方向是高速率、大容量。
它从PDH 8 Mb/s, 34Mb/s,140Mb/s, 565Mb/s 发展到SDH 155Mb/s，622Mb/s，2.5Gb/s，10Gb/s。
现在又进展为波分复用WDM、密集型波分复用DWDM。
同时，光纤的结构从G652、G653、G654，发展到G655，以及G652C 类。
光纤的技术指标很多，其中色散是其主要的技术指标之一。
色散就是指不同颜色(不同频率)的光在光纤中传输时，由于具有不同的传播速度而相互分离。
单模光纤主要色散是群时延色散，即波导色散和材料色散。
这些色散都会导致光脉冲展宽，导致信号传输时的畸变和接收误码率的增大。
对于新建工程新敷设高速率或WDM光缆线路，可以采用非零色散位移光纤（NZ-DCF），ITU一T将这种光纤定名为G655。
G655光纤在1 550 nm处有非零色散，但数值很小（0.1~10.0pb/nm·km）。
其色散值可以是正，也可以是负。
若采用色散管理技术，可以在很长距离上消除色散的积累。
同时，对WDM系统的四波混频现象也可压得很低，有利于抑制非线性效应的影响。
自从光纤通信商用开始，至今20余年，国内外已大量敷设了常规单模光纤(G652)的光缆，这类光缆工作在1550nm波段时，有18ps/nm·km的色散，成为影响中继距离的主要因素。
所以，对高速率长距离的系统必须要考虑色散补偿问题。
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光纤通信系统中的色散补偿问题综述1.Introduction光纤通信具有高速率、大容量、长距离以及抗干扰性强等特点。
但损耗和色散是长期阻碍光纤通信向前发展的主要因素。
伴随着损耗问题的解决，色散成为决定光纤通信系统性能优劣的主要因素。
如何控制色散以便提高光纤通信系统的性能，成为光纤通信研究的热门课题之一。
目前对于光纤的色散已经提出了很多补偿方法，主要有色散补偿光纤（DCF），啁啾光纤光栅，均匀光纤光栅，相位共轭（中点谱反转），全通滤波器、预啁啾等。
随着以上各方法缺点的暴露，学者们提出了光孤子色散补偿技术，又相继提出了色散管理孤子，密集色散管理孤子等技术。
色散管理成为近年来光纤通信前沿研究的重要热点。
2.Concept of Dispersion由于信号在光纤中是由不同的波长成分和不同的模式成分来携带的，这些不同的波长成分和模式成分有不同的传播速率，从而引起色散。
也可以从波形在时间上展宽的角度去理解，也就是说光脉冲在通过光纤传播期间，其波形随时间发生展宽，这种现象称为光纤的色散。
3.Dispersion Causes通常把光纤中的色散分为三种类型：模式色散、模内色散和偏振色散。
a)模式色散模式色散是多模光纤才有的。
多模光纤中，即使是同一波长，模式不同传播速度也不同，它所引起的色散称为模式色散。
不同模式的光在光纤中传输时的传输常数不同，从而使传输同样长的距离后，不同模式的光波之间产生了群时延差，假设光纤可以传输多个模式，其中高次模到达输出端所需的时间较长，结果使入射到光纤的脉冲，由于不同模式到达的时间不同，或者说群时延不同，在输出端发生了脉冲展宽。
b)模内色散模内色散亦称颜色色散或多色色散。
主要是由于光源有一定带宽，信号在光纤中会有不同的波长成分，信号的不同波长分量具有不同的群速度，结果导致光脉冲的展宽。
模内色散包括材料色散和波导色散。
c)偏振色散通常的轴对称单模光纤是违背“单模”名称的。
实际上有可能传播着两个模，即在光纤横截面上的两个正交方向(设为x方向与y方向)上偏振的(即在这些方向上具有场分量的)偏振模，同时由于实际的光纤中必然存在着一些轴不对称，那么，光纤会存在双折射，模传输常数β对于x，y方向偏振模稍有不同，就会使这两个模式的传输速度不同，由此引起的色散叫偏振色散。
4.Impact on transmitted sigal due to Dispersiona)色散限制光信号一次传输的距离在信号的传输过程中，信号靠波形的有无来判断。
由于色散使脉冲变形，为了准确地判断波形的有无，需要减少单位时间内传输的脉冲数(也就是减少比特率)，或在波形未过度展宽时，就进行波形的恢复和放大，故色散的存在限制了光信号一次传输的距离。
另外，在传输距离相同的情况下，色散越大，单位时间内传输的信息量越小。
b)色散引起脉冲信号失真，产生码间干扰光纤通信都是采用脉冲编码形式，即传输一系列的“1”、“0”光脉冲，一个非零线宽的实际光源被基带进行强度调制。
强度调制就是使光波的强度与调制信号电流成正比地变化。
调制信号等同地调制光源的每一波长成分。
不同波长在光纤中的传输速度不同，它们到达终端的时间不同，即有时延差。
由于各波长成分到达的时间先后不一致，因而使叠加后的脉冲加宽，这叫做脉冲展宽。
传输的距离越远，展宽越严重，这表明光纤的色散引起脉冲信号失真，使前后码产生码间干扰。
5.Research on the methods of Dispersion Compensation为了去除色散的影响，人们研究了多种色散补偿方法，主要有色散补偿光纤，均匀光纤光栅，相位共轭（中点谱反转），全通滤波器，预啁啾以及色散管理孤子等。
a)Dispersion Compensation Fiber(DCF)色散补偿光纤（DCF）是一种在1550nm波长有很高负色散的光纤（-50~-500ps/nm.km）。
色散补偿光纤是通过控制石英掺杂量以及光纤结构设计，使光纤的材料色散和波导色散相加后，零色散波长移到大于1550nm的位置，从而在1550nm附近有较大的负色散。
使用DCF进行色散补偿，只需要增加少量色散补偿光纤和掺铒光纤放大器，就可达到色散补偿的目的；DCF的色散补偿量可以控制，且性能稳定。
但是，DCF也有一些缺点：1）有插损，2）DCF的损耗系数比普通单模光纤的损耗大，3）不利于实现器件的小型化，DCF可以提供比普通光纤大得多的色散（5-10倍），但要补偿100km的光纤色散需要上十km的DCF。
4）非线性效应，为获得更大的色散，DCF的芯径通常在4um左右，远小于约为9um的普通单模光纤，由于芯区面积的减小，致使DCF 中的非线性比普通光纤大2-4倍，在高速波分复用系统中这种非线性将进一步限制传输距离。
b)Uniform Fiber Grating(UFG)均匀光栅是指光栅周期沿光纤方向是均匀的。
可以利用均匀光纤光栅反射带隙附近的强色散在传输中进行色散补偿。
均匀光纤光栅的色散补偿是基于透射式的。
同啁啾光栅补偿方式相比，均匀光栅补偿法省去了环形器，降低了系统损耗，同时降低了光纤光栅制造的工艺难度。
若将几段参数适当的均匀光纤光栅级联起来，就可较容易地用于WDM系统中多信道色散的在线补偿。
c)Phase Conjugation(PC)光信号的频谱在通信线路中点处进行光相位共轭（OPC），这种方法又称为中点谱反转（MSSI）。
在实际系统中，考虑到衰减的影响，必须使用EDFA、FRA等放大器，因此实际系统如图1-1所示：利用相位共轭进行色散补偿，补偿效率高；这种补偿方法与系统的信号传输速率、信号的调制方式无关，可以应用于各种模式的光通信系统；而且使用这种技术的设计相对简单。
但是如果考虑光纤中二阶以上的群速度色散项，而且当功率强度较大时，介质折射率表现为非线性，此时，利用相位共轭技术校正光脉冲在时域中的畸变会存在一定的误差。
d)All-pass Equalizer(APE)在谐振波长处，光均衡器的时延取得最大值，色散值为零；对于小于谐振波长的信号，均衡器具有正色散特性；对于大于谐振波长的信号，全通均衡器具有负色散特性，最大正负色散值分别在偏离谐振波长处获得。
因此，利用均衡器这一色散特性，可分别对具有正色散和负色散的光纤线路组成的光纤传输系统进行色散补偿，延长中继距离。
光均衡器可以放在光发送端机和光纤线路之间（前补偿），也可以放置在光接收端机和光纤线路之间（后补偿），若系统中光纤线路的衰减较小，可以省略光放大器。
图1-2是采用全通光均衡器进行色散补偿的传输系统的框图。
光均衡器只有在每个谐振波长附近的一个不大的范围内具有补偿作用，因此，是一种窄带色散补偿元件，可以在传输速率直至10Gb/s的光纤传输系统中作色散补偿用，而且，光均衡器只能对群速度色散的影响进行补偿。
当光均衡器的负色散值和传输系统光纤线路的正色散值大小相等时，能够获得最佳补偿效果。
e)Pre-Chirps预啁啾技术是通过对调制信号进行调频（加啁啾）再调制光源的方法，该方法能将光脉冲压窄，从而有效地提高光脉冲抗光纤色散的能力。
选择最佳预啁啾值可以获得最佳压缩效果。
预啁啾的思想是在输入脉冲进入光纤链路前，适当地附加一个正的啁啾系数，使得脉冲从前沿到后沿的频率逐渐升高，从而输入脉冲在传输过程中有一个初始变窄过程，相应地起到了色散补偿的作用。
适当调整输入脉冲的啁啾系数，可以使传输距离延长。
单纯利用预啁啾技术很难实现长距离传输，一般只在短距离通信中使用。
f)Dispersion Managed Soliton（DMS）在光学中孤子这个词以描述光脉冲包络在非线性介质中传播时的类似于粒子特性为特征，在数学上是非线性波动方程的局域行波解，在一定条件下，这种包络不仅不失真地传播，而且象粒子那样经受碰撞仍保持原形而继续存在，称为光学孤子或光孤子。
光孤子通信系统的基本结构如图 1 所示。
传输信号通过调制器加载到孤子源产生的超短脉冲上，经过掺铒光纤放大器（EDFA）放大后耦合到光纤中传输。
在传输中要增加若干放大器以补偿光脉冲能量损失，同时平衡色散效应和非线性效应，以保证脉冲的幅度和形状稳定不变。
接收端通过光电检测器将收到的孤子信号还原。
在通常的光纤通信系统中，链路由相同色散值的光纤组成。
即使是在使用色散补偿光纤的色散补偿系统中，也只是在一段普通单模光纤后额外的使用一段DCF 来补偿色散，另外它同时也属于线性系统的补偿。
DMS 不同之处在于它是非线性系统中的周期性色散补偿。
通过适当的配置传输线路中的色散值，减低整个线路中的平均色散，改善孤子性能。
色散管理孤子是一种周期性的分散色散补偿方案，色散图由所谓的色散周期组成。
通常每个色散周期由正负色散光纤连接而成。
正负色散光纤组合成一个色散周期时，通过设置光纤的长度可以使链路的平均色散很小甚至接近于零。
同时，可以根据不同的情况简单的调节色散值和光纤的长度改变平均色散值的大小。
DMS 系统解决了时间抖动和信噪比之间的矛盾，采用色散管理系统之后，正负色散光纤之间的色散抵消可以极大地降低链路的平均色散，同时保持比较高的本地色散。
这样既保证了孤子的能量，又避免大的时间抖动现象的发生。
在色散管理孤子系统中，孤子不但可以在反常色散区域内传输，甚至可以在正常色散区域和零色散区域内传输。
DMS 系统具有较大的本地色散，抑制了FWM 和拉曼效应的产生，提高了系统的速率。
DMS 孤子对偏振模(PMD)抑制作用。
6.Conclusion and Outlook本文主要对当前色散补偿方法进行了分析与比较，通过比较可以看出色散管理孤子以其方法的灵活性及其在色散补偿方面的优势，必将发挥越来越大的作用。