色散补偿技术的最新进展

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超高速光纤通信中的色散补偿技术

了．但是由于色散补偿光纤的加入将增加本不宽余的传输损耗．因此直到１９９０年掺饵光纤放大器出现后，色散补偿光纤才真正开始实际应用。使用这种原理的色散补偿光纤叫色散管理光纤ＤＣＦ，主
１当前主要的色散补偿技术
１．１采用色散补偿光纤优化色散特性
色散补偿光纤的基本原理是让光信号先通过一段不同的
仔细设计整套的干涉仪写入系统．否则严重的稳定性将致使其无法大批量生产
严重。为了进免该缺点，又提出了一种新型、双模色散补偿光
１．３ＧＴ标准具技术
采用ＧＴ标准具技术的色散补偿模块由两个平行反射镜
偿技术的研究和发展，对提高目前已经铺设的常规光纤通信系统容量提升具有尤其重要的意义。
【关键词】超高速，光纤通信；色散补偿技术【中图分类号】ＴＮ９２９．１１【文献标识码】Ｂ【文章编号】１００６－４２２２（２０１３）１４ — ０００３ — ０３反射波长ｈ＝２ＮｅｆＡ＝２ｓｉｎ（０，２），因此，可以通过改变两光束夹
对紫外激光相干长度无特殊要求，写入速度快，写入过程受外
部环境的影响小，因此是最受欢迎的光纤光栅制作方法。色散补偿调啾光纤光栅的优点是结构小巧，很容易接入光纤通信系统．然而也存在一些急需克服的缺陷，如带宽过窄、群时延

可见光保偏色散补偿光纤

可见光保偏色散补偿光纤可见光保偏色散补偿光纤是一种具有高保偏性能和高色散补偿能力的光纤，在我国光纤通信领域得到了广泛的应用。

本文将从光纤的偏振状态与保偏性能、色散现象及其对光纤通信的影响、可见光保偏色散补偿光纤的优势与应用以及我国在该领域的研究与发展等方面进行详细阐述。

一、可见光保偏色散补偿光纤的概述可见光保偏色散补偿光纤是一种特殊的光纤，其主要特点是具有较高的保偏性能和色散补偿能力。

可见光波段光纤通信具有低损耗、高传输速率、抗电磁干扰等优点，因此在军事、航空航天、光纤传感等领域具有重要应用价值。

二、光纤的偏振状态与保偏性能光纤中的光信号在传输过程中，容易受到外界环境因素的影响，导致光信号的偏振状态发生变化。

保偏光纤就是一种具有较高偏振保持性能的光纤，它能够有效地抑制光信号的偏振态变化，从而提高光纤通信的稳定性和可靠性。

三、色散现象及其对光纤通信的影响色散是指光纤中光信号的不同频率成分在传输过程中因群速度差异而引起的传播速度差异。

色散会导致光信号在光纤中传输时产生展宽，降低传输速率和信号质量。

因此，研究光纤的色散特性及其补偿技术是提高光纤通信系统性能的关键。

四、可见光保偏色散补偿光纤的优势与应用可见光保偏色散补偿光纤具有以下优势：1.高保偏性能：能够有效地抑制光信号的偏振态变化，提高光纤通信的稳定性。

2.高色散补偿能力：通过对光纤的材料、结构等进行优化设计，降低色散对光纤通信性能的影响。

3.宽波段应用：可见光波段光纤通信具有较高的传输速率和大带宽，适用于多种应用场景。

可见光保偏色散补偿光纤在我国光纤通信领域得到了广泛应用，如军事通信、光纤传感、航空航天等。

五、我国在该领域的研究与发展近年来，我国在可见光保偏色散补偿光纤领域取得了显著的研究成果。

在材料、结构、制备工艺等方面进行了大量创新，不断提高光纤的保偏性能和色散补偿能力。

此外，我国还积极推动可见光保偏色散补偿光纤在实际应用中的普及，为我国光纤通信事业的发展做出了重要贡献。

光学系统中的色散补偿技术研究

光学系统中的色散补偿技术研究光学系统中，色散是一种常见的现象，它指不同频率的光在传播过程中，由于介质折射率引起的相位差异，导致波的形态变化。

色散会导致光束的扩散和色散，严重影响传输质量和信号传输距离。

因此，色散补偿技术成为了光学系统研究领域中一个热门话题。

一、色散问题的发生原理光的波长范围较为广泛，因而一串光波分为几个频率组。

在光线穿过介质时，不同频率的组成成分其在材料中传播的光程可不同，进而部分波会在穿过材料时受到更多或更少的相位移。

这样就会导致光的波形变形而出现色散现象。

而在光学系统中，光线的路径在不同环节中会经过许多介质，色散现象的累积作杂化解更为困难。

二、色散补偿技术的发展历程在过去的几十年中，光学系统依赖于发光二极管不同频率的发光器件中的发射点来解决这一问题，但其复杂性以及成本高昂等问题导致这种方法并不能得到广泛应用。

随着新光技术的出现，如电子学、通讯技术和光学材料的不断进展，色散补偿技术也得到了发展。

目前，色散补偿技术的研究重点是解决在光学系统中色散效应的问题。

色散补偿技术主要有以下几个：1. 光纤同轴干涉法在解决色散问题时，需要一种可靠的方法，来测量出不同波长下两个光波差异距离。

光纤同轴干涉法就是这种方法之一。

其原理是光信号通过一个长度为几毫米的光纤将信号发送到比较设备，利用不同波长下光线的色散特性测量出差异距离。

该技术无需外部控制元件和整个系统的智能控制单元，安装简便、使用方便、精度高、成本低。

2. 光纤单模脉冲压缩光纤单模脉冲压缩是一种实现色散补偿的技术，它利用光纤的色散效应压缩脉冲宽度，从而实现色散抑制。

该技术适用于无线电通信、雷达、太阳系探测、光学中继和微波光电子、激光制造等领域。

其优点是可以在光纤传输系统和光学通讯中使用，具有简单可行的可靠性高的特点。

同时，光纤单模脉冲压缩技术性能稳定，可以在实际应用中进行量化测试。

3. 非线性自相位调控技术非线性自相位调控技术是一种有效的色散补偿技术，它通过非线性波段之间的相交作用，在功率调节下实现对光信号的色散补偿。

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。

光学相干层析成像随深度变化的色散补偿方法

光学相干层析成像随深度变化的色散补偿方法光学相干层析成像（opticalcoherencetomography，OCT）是一种基于多普勒散射的微细成像技术，可用于非破坏性检测物质或器官的结构和表面生物学变化。

由于OCT具有准确的分辨率、高信噪比和快速检测时间，因此在许多医学应用中得到广泛应用，尤其是在神经外科领域。

然而，随着检测深度的增加，OCT图像中出现的高频噪声也会增加，这将限制其应用。

因此，随着深度的增加，OCT图像中出现的噪声也增加，需要色散补偿来减少噪声干扰。

色散补偿是一种常用的图像处理方法，用于减少图像中出现的噪声。

传统的色散补偿方法主要用于改善传感器自身的静态噪声，但随着深度的增加，其对高频噪声的补偿效果不够好，因此需要新的色散补偿技术来改善高频噪声的补偿程度。

有许多方法可以实现色散补偿，其中最重要的是用重建全像的方法来消除噪声影响。

重建全像的方法是一种多尺度滤波技术，可以将系统噪声分解为不同尺度的噪声，以便进行色散补偿。

重建全像滤波器包括一个基本滤波器和一系列需要重新组合的高级滤波器。

可以根据需要设计这些滤波器，使它们能够适应不同的深度范围，从而有效地减少多普勒散射噪声干扰。

基于此，为了有效地减少OCT图像中出现的高频噪声，可以使用色散补偿技术来减少噪声对图像的影响。

在色散补偿技术的应用中，重建全像的方法具有重要的意义，它可以有效地消除不同深度范围内的多普勒散射噪声干扰。

同时，还可以使用其他方法来改善OCT图像的色散补偿效果，如重建块滤波器、重建梯度滤波器和稀疏表示滤波器等。

因此，调查和研究光学相干层析成像随深度变化的色散补偿方法，有助于减少图像中出现的噪声，提高OCT图像的质量。

该研究将有助于研究OCT应用的发展，为诊断和治疗提供更高的准确度和灵敏度，为临床实践服务。

综上所述，随着OCT检测深度的增加，其图像中出现的高频噪声也会随之增加，从而限制OCT的应用。

为此，可以使用色散补偿技术来有效地减少噪声，重建全像滤波器可以消除不同深度范围内的多普勒散射噪声，还可以使用其他的技术来改善OCT图像的色散补偿效果，从而提高OCT图像的质量，为医疗诊断和治疗提供更准确的结论。

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光通信中常用的技术，主要用于抵消由于光信号在传输过程中产生的色散效应。

色散是指不同波长的光信号在传输过程中以不同的速度传播，导致信号在时间上发生扩展和形状上发生畸变。

这种畸变会影响光信号的质量和传输距离，因此需要采取相应的色散补偿技术来解决这个问题。

色散补偿技术主要通过在光纤通信系统中引入相应的色散补偿模块来实现。

其中最常用的方法是利用时域上的色散补偿技术，主要包括预色散补偿和后向色散补偿两种。

预色散补偿是指在信号发射前对信号进行处理，使其在传输过程中的色散效应得到抵消。

这种方法主要通过在发射端引入色散补偿器，根据信号的波长、速度和传输距离来选择相应的补偿参数，使得信号在传输过程中能够实现完全的色散补偿。

预色散补偿技术能够有效地抑制系统中的色散效应，提高信号的传输质量和传输距离。

除了时域上的色散补偿技术之外，还有一些频域上的色散补偿技术被广泛应用于光通信系统中。

这些技术主要通过引入特殊的光纤结构来改变光信号在频域上的传播特性，使得不同波长的光信号在光纤中传播的速度一致，从而实现色散的补偿。

频域上的色散补偿技术具有结构简单、补偿效果好等优点，被广泛应用于光纤通信系统和光网络中。

色散补偿技术是一种重要的光通信技术，能够有效地改善光信号的传输质量和传输距离。

目前，随着光纤通信技术的不断发展，对色散补偿技术的研究也越来越深入，各种新的色散补偿方法和技术不断涌现，将进一步提高光通信系统的性能和可靠性。

可见光保偏色散补偿光纤

可见光保偏色散补偿光纤摘要：一、引言二、可见光保偏色散补偿光纤的定义与特性三、可见光保偏色散补偿光纤的应用领域四、可见光保偏色散补偿光纤的发展趋势与前景五、结论正文：一、引言随着光纤通信技术的飞速发展，对于光纤的性能要求越来越高。

在光纤通信系统中，色散是影响系统性能的主要因素之一。

为了提高光纤通信系统的性能，人们研究出了可见光保偏色散补偿光纤。

二、可见光保偏色散补偿光纤的定义与特性可见光保偏色散补偿光纤，简称DCF（Dispersion Compensating Fiber），是一种具有大负色散特性的单模光纤。

它主要针对现有的G652 标准单模光纤而设计，以补偿光纤通信系统中的色散失真。

这种光纤在1550nm 波长附近具有较大的负色散值，能够有效地补偿常规单模光纤的色散效应，从而提高光纤通信系统的性能。

三、可见光保偏色散补偿光纤的应用领域可见光保偏色散补偿光纤广泛应用于光纤通信系统、光网络和光传输设备等领域。

它可以提高光信号的传输质量和传输距离，从而改善光纤通信系统的性能。

此外，可见光保偏色散补偿光纤还具有较低的信号衰减和较小的色散斜率，有助于进一步优化光纤通信系统的性能。

四、可见光保偏色散补偿光纤的发展趋势与前景随着光纤通信技术的不断发展，对可见光保偏色散补偿光纤的需求越来越大。

未来，可见光保偏色散补偿光纤将朝着更宽的波段范围、更高的负色散值和更低的信号衰减等方向发展，以满足光纤通信系统更高的性能要求。

同时，新型光纤材料和制造工艺的研究也将为可见光保偏色散补偿光纤的发展提供新的技术支持。

五、结论可见光保偏色散补偿光纤作为一种具有大负色散特性的单模光纤，对于提高光纤通信系统的性能具有重要意义。

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。

光纤通信论文—群速度色散补偿技术研究进展

群速度色散补偿技术研究进展摘要色散（GVD ），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。

其包括相速度色散和群速度色散，相速度色散是色散的一阶效应，而群速度色散是色散的二阶效应。

在高速大容量的光纤通信中，由于光纤介质表现出群速度色散，光脉冲包络的形状会发生变化，群速度色散会引起传输波形的展宽，波形的畸变，限制了通信容量，导致误码率的增大。

如何解决由群速度色散引起的传输波形的展宽，使波形主瓣宽度更集中，提高传输系统的性能，便成了当下急需应对的问题。

本文着重讨论了现有群速度色散补偿技术的优特点及研究进展。

关键词：色散，群速度，补偿技术1.引言色散是光纤的重要指标之一,它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。

由于光纤的色散,使输入脉冲在传输过程中畸变展宽,产生码间干扰,增加误码率,所以,色散限制了光纤的传输容量和传输距离。

随着光纤通信传输系统的快速发展，色散及其斜率的管理越来越重要。

成熟的色散补偿技术不断推出新的功能，新的色散补偿技术不断涌现。

纵观日前国际上的色散补偿技术，可以得出色散补偿技术的发展趋势，本文着重介绍了当前的几种主流的色散补偿技术：(1) 色散补偿光纤(DCF) (2)啁啾光纤光栅（FBG ）(3)电子色散补偿技术（EDC ）。

2.群速度色散引起的脉冲展宽在不考虑非线性效应的条件下,脉冲在单模光纤中传输的基本方程为式中，A 为光信号的缓变振幅；z 为传输距离；T 为时间；β2为群速度色散( GVD)或称二阶色散系数，它是脉冲展宽的主要因素；β3为高阶色散(又称三阶色散)系数。

与二阶色散相比，三阶色散对脉冲的影响通常较小。

为进一步研究其展宽变化，定义时间1/t T z v T β=-=- (2) 代入（1）式可得：22122A i A i aA z t ∂∂=-+∂∂ (3) 利用一下定义的归一化振幅方程：(,)(,)2a A z t U z t ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭（4）式中P0为入射光脉冲的峰值功率。

色散补偿技术在铁路有线电视中应用研究

色散补偿技术在铁路有线电视中的应用研究摘要：长距离传输是铁路系统有线电视的传输通道的特点和无法改变的事实，铁路系统自有的catv是铁路企业一直期盼的有线电视网络发展的方向，也是利用铁路既有传输网络，节约资源的最佳方案。

本文以某铁路线有线电视网络为实际设计和操作平台，提出了一整套网络升级改造方案和传输功能的实现方法，通过对色散补偿位置的计算，依靠色散补偿技术，利用铁路系统自有的长距离光传输网络搭建铁路catv网络。

关键词:有线电视，色散补偿技术，光纤，铁路中图分类号：tn943.6文献标识码： a 文章编号：前言铁路系统是一个独立的系统，它有专用的光纤传输网络，利用它既有的传输网络搭建catv光缆传输网具有无可比拟的优越性，铁路系统利用自有的传输网络建设有线电视传输网，既有利于节约社会资源，又盘活了铁路企业自身的资源，是一件双赢的好事。

但是铁路由于其自身的特点决定了其直线型的光纤传输模式，随着距离中心站距离的延长，光信号损耗增大，光缆色散影响严重，不能满足有线电视用户对于高性能、多业务网络的需求。

如不加入色散补偿技术模拟信号严重劣化，用户无法正常收看电视节目。

必须进行色散补偿。

基于色散补偿技术的光传输网络模型由于铁路线传输系统具有线性建设的独特性，因此要利用其光传输网搭建catv的光传输网，不可避免的会遭遇色散问题。

本章先是从多个方面研究了色散补偿技术在1550nm 有线电视网络长距离传输的应用，在实验室建立了对有线电视传输网络的色散补偿模型，并应用有线电视专用色散补偿器在实验室模型中经过反复试验实现了59个pal/d频道320km（某铁路线远端站距离中心机房的距离）的传输。

根据我们色散补偿技术研究的成果，及实际某铁路线中心机房至东侧最远端车站的实际距离，我们在实验室完成了色散补偿320公里的传输系统，实际传输了59个ud频道。

系统设置如下图所示。

图1 320km 1550nm超长距离catv模拟传输系统图1中光可调衰减器是为了调整光功率，用来保证进入光纤的光功率不能够超过sbs值，色散补偿器上面的dcm之后的数字表示补偿的光纤公里数。

光纤色散补偿技术.doc

光纤色散补偿技术光纤的色散分类不同的光分量不同的模式或不同的频率等通常以不同的速度在光纤中传输，这种现象称为色散。

色散是光纤的一种重要的光学特性，色散引起光脉冲的展宽、严重限制了光纤的传输容量及带宽。

对于多模光纤，起主要作用的色散机理是模式色散或称模间色散即不同的模以不同的速度传输引起的色散。

对于单模光纤，起主要作用的色散机理是色度色散或称模内色散即不同的光频率在不同的速度下传输引起的色散〕。

由于多模光纤受模间色散的限制，传输速率不能超过100Mb/s，单模光纤则比多模光纤更优越，在长途干线实际应用中用的也都是单模光纤，此处也仅考虑单模光纤的色散。

单模光纤的模内色散主要是材料色散和波导色散。

材料色散是指由于频率的变化导致介质折射率变化而造成的传输常数或群速变化的现象;波导色散是指由于频率的变化导致波导参数变化而造成的传输常徽或群速变化的现象。

模内色散主要是实际光源都是复色光源的结果。

另外在单模光纤中，实际上传输着两个相互正交的线性偏振模式，但由于光纤的非圆对称、边应力、光纤扭曲、弯曲等造成轻微的传输速度差，从而形成偏振模色散。

高速光纤通信系统需要色散补偿目前，全世界范围内，已经教设的1.3 µ m零色散光纤总长度超过5000万公里，而我们知道现在光纤通信系统的工作波长为1.5µm，这样光纤就存在D≈16ps/kmnm的色散、该色散限制光通信系统的传输速度在2Gb/s以下。

即使是新教设的光纤、为了限制四波混频现象也仍需使用非零色散位移光纤。

故为了克服色散对通信距离及通信速率的限制，必须对光纤进行色散补偿。

另外，随着光纤通信和色散补偿方案的迅速发展，一些高速传输系统的传输速率已达到几十甚至几百Gb/s以上。

这时，偏振模色散的影响亦不可忽视光纤色散补偿方案目前，已有多种群速度色散补偿方案被提出，如后置色散补偿技术、前置色散补偿技术、色散补偿滤波器、高色散补偿光纤DCF技术和凋啾光纤光栅色散补偿技术，以及光孤子通信技术等。

色散补偿技术的最新进展

光纤通信技术和网络国家重点实验室烽火通信科技股份有限公司光纤研发部，北武汉湖
４０７）３０４
摘要：文章首先介绍了色散补偿的基本原理，后阐述了国内外最新的色散补偿技术，然包括技术成熟、且已经大量投入商用而的色散补偿光纤和技术不断趋于成熟的光纤布喇格光栅。此外还介绍了未来色散补偿的研究热点：予晶体光纤色散补偿光
（．ＣｏｌｇｆＰｈｓｃｌＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ，ＨｕｚｏｇＮｏｍａｉｅｓｔ１ｌｅｅｏｙｉａｃｅｃｎｃｎｌｇａｈｎｒｌＵｎｖｒｉｙ，Ｗｕａ３０９，Ｃｈｎ；２ｈｎ４０７ｉａ．ＳＫＬｏｆＯＣＴＮ，
２００８年
第６期
光通信研究
ＳＴＵＤＹ０ＮＯＰＴＩＣＡＬＣ０ＭＭＵＮＩＣＡＴＩ）（ＮＳ
２Ｏ０８
（总第１０期）５
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色散补偿技术的最新进展
王锐张国平陈，，伟
４０７；３０９（．华中师范大学物理科学与技术学院，北武汉１湖
Ｌａｅｔｐｏｒｓｎｄｉｐｅｓｏｏｐｅａｉｎｔｃｏｏｉｓｔｓｒｇｅｓｉｓｒｉｎｃｍｎｓｔｏｅｈｎｌｇｅ
Ｗａｕ，ａｕｐｎｇ，ｅｅ。ｎｇＲｉＺｈｎｇＧｏｉＣｈｎＷｉ

CATV光纤光栅色散补偿解决方案

CATV光纤光栅色散补偿解决方案一、前言随着1550nm模拟CATV系统中光发射机和掺饵光纤放大器（EDFA）技术的成熟，光通信系统成本的下降，越来越多的用户开始采用1550nm系统来扩大有线电视网络的覆盖范围。

目前现有的光纤CATV系统采用的光纤大部分都是G.652光纤，众所周知，G652光纤的零色散点在1.31μm处，但在1.55μm处却有17 ps/nm.km左右的色散.对于2.5 Gbit/s、光脉冲宽度为200 ps的系统，信号在G652光纤中可以传输400 km至600 km而无需色散补偿，但对于10 Gbit/s、光脉冲宽度为50 ps的系统则由于色散问题只能传输40 km。

此外，在1550nm外调制CATV光纤传输系统中，制约系统指标的主要因素是二阶非线性失真CSO的指标。

1550nm传输系统中的色散是导致CSO恶化的主要因素。

众所周知，普通光纤在1550nm波段的色散系数为17ps/nm/km，长距离传输会造成CSO的急剧恶化。

显然G.652光纤的色散问题已成为CATV系统传输、扩容、升级的主要障碍之一二、色散补偿方案为了解决光纤CATV传输系统中的色散问题，利用啁啾光纤光栅进行色散补偿可以说是应用前景最好的一种方案。

上海紫珊光电技术有限公司拥有自主知识产权的光纤光栅技术及专利，拥有先进的光纤光栅生产设备，可为客户提供性能优越的光纤光栅色散补偿器（SOTDC）、色散补偿模块（SOTDCM）和合适的光纤光栅色散补偿方案，帮助客户解决光纤CATV等光纤通信系统色散补偿问题。

色散补偿器/模块特点：● 偏振不敏感● 紧凑型无源温度补偿封装● 时延抖动小● 良好的温度特性● 插入损耗小● 与现有的光纤系统兼容性好● 使用方便● 成本低色散补偿器补偿原理图1 色散补偿原理图光纤光栅色散补偿的原理是根据衍射光栅的角色散特性，当光进入到光栅后，波长为光栅周期两倍的光将被反射。

不同波长的光在啁啾光栅中反射点的位置也不同，因此入射光波长中的不同波长成分在光栅中走过不同距离，产生不同的时延，从而达到色散补偿的目的。

色散补偿技术

色散补偿技术介绍光通信使用的G.652标准光纤在1550 nm波长窗口的色散值为17ps/nm.km。

1550nm外调制传输系统光纤链路色散的容差比SDH等数字通信1550nm光链路要小得多，仅为1100 ps 左右，因此，对于1550nm外调制光纤干线/超干线而言，必须尽力解决好色散补偿问题。

目前，光通信系统使用的光纤色散补偿技术大多是针对非载波调制数字光纤系统的，因此，对于HFC有线电视宽带网络1550nm光纤干线/超干线而言，实际可供选用的色散补偿手段较少，限制条件较多，在实际1550nm外调制光纤传输链路中如何用好有关色散补偿技术还存在不少问题。

目前业内几种色散补偿技术介绍：1、色散补偿光纤（DCF）色散补偿光纤（DCF）开发于20世纪90年代中期，它在实现色散补偿任务中扮演了十分重要的角色。

目前，国内99% 以上1550nm外调制光纤干线/超干线仍然使用G.652标准光纤，因此在每个（或几个）光纤段的输入或输出端可以通过放置DCF色散补偿模块（DCM），周期性地使光纤链路上累积的色散接近零，使单信道1550nm外调制光纤干线/超干线传输光纤的色散得到较好的补偿。

但是，一般的1550nm外调制光纤干线/超干线长距离传输系统中所使用光发射机的光波长范围较大，可达20nm。

此外，随着在1550nm外调制光纤干线/超干线长距离传输系统中CWDM或DWDM技术的引入，必须考虑光纤对不同波长信道的色散斜度问题。

以G.652光纤1550 nm窗口为例，光纤的色散明显地随波长而变化，在1530nm处色散系数约为15.5ps/nm.km，在1565nm处约为17.6ps/nm.km，色散斜率（定义为色散系数对波长的微分）约为0.06ps/nm.km。

假设宽带色散补偿器件对所有C－band信号的色散补偿量是一样的，则经多个光纤段传输后，红端信号光（1565nm）所积累的色散将明显大于比蓝端（1530nm），因此，无论对于一般的1550nm外调制光纤干线/超干线长距离传输系统或CWDM/DWDM1550nm外调制光纤干线/超干线长距离传输系统，都必需考虑采用斜率补偿型色散补偿光纤组件，用于补偿光纤的色散斜率，将总色散控制在色散容限窗口内，使1550nm外调制光纤干线/超干线长距离传输系统中色散斜率问题得到较好的解决。

光纤布拉格光栅：为40G和100G光传输服务的色散补偿技术

这样的网络传输速度之所以会发
生如此大的转变是在合理费用的前提下受到一种合适的技术的影响。本文着重介绍基于ＦＧ的色散补偿技术Ｂ如何提供既节省成本又满足需要的技
它的质疑。这种明显的优势可以从过去几年中人们对ＦＧ技术的广泛使Ｂ用中得以证明。
补偿系数。
通常情况下，ＣＤＦ的补偿系数是
标准单模光纤４到８倍，这种补偿模式是通过减小纤芯直径来实现的。但反过来说，它虽然能够有效地防止引起其它的扭曲，却也限制了光传输的功率，且还增加了光纤的传输损耗，而
光纤布拉格光栅
为４Ｇ和１０光传输服０Ｇ０
色散礼偿技
特约通讯员梁晓欢
光纤布拉格光栅（ＢＧ技术能够Ｆ）在衰减和带宽等方面最大程度地优化
传统的色散补偿技术，以适应最新的
和将来所面临的色散补偿问题。
处理色散问题，现在也已经把它加入
到ＤＣ技术里，并贯穿到整个光网Ｆ
ＦＧ的色散补偿原理是基于它精Ｂ
确的计算，然后对导入的特定光波进行延时。通过结合ＦＧ和标准光学循Ｂ环器，一个高效的色散补偿模块就可

光纤偏振模色散抑制技术进展

要的补偿方案。一个偏振控制器ＰＣ可改变两个偏
振方向，具有两个自由度，图中我们可以看到前三从种为２个自由度，（（（Ｉ分别为３４５个而ＩＶ）Ｖ）Ｖ）、、
自由度。
模色散补偿方案。偏振模色散补偿器对该单元的要求是必须具有快速的响应时间，时延变化的延迟其
可调。其一般有偏振控制器ＰＣ和时延线 △ 组成，ｒ时延线通常是高双折射光纤、学波片等。而在光ＯＦ２０Ｃ’００上，．ａＺＰｎ等人采用高双折射非线性啁啾光纤光栅作为时延线提出了一种非常巧妙的偏振
后来又出现了几种不同的补偿方案，括基于偏振包检测的光电补偿器，利用分集接收技术，接受不同的
偏振分量，然后分别进行不同的相移处理，最后合成
了光纤中的损耗和色散问题，得近年来大容量、使长距离光纤传输系统得到了迅速的发展。然而随着传输速率的提高，码率大于１ｉｓ特别是４当０Ｇｂｔ／Ｏ
技术未来的发展前景。
关键词：偏振模色散电域补偿光域补偿调制码型旋转光纤
办法，原理主要基于在接收机前均衡整形电信号。其
１引言
光纤放大器、色散补偿技术的成熟有效地解决

微波光子变频和色散补偿技术研究

微波光子变频和色散补偿技术研究微波光子变频和色散补偿技术研究摘要：随着通信技术的迅猛发展，对信号传输频率的需求越来越高。

然而，由于微波信号在光纤中的传输存在着色散效应，导致信号传输质量下降。

为了解决这一问题，微波光子变频和色散补偿技术应运而生。

本文首先介绍了微波光子变频和色散补偿技术的基本原理，并对其在光纤通信系统中的应用进行了探讨。

然后，对于目前主流的微波光子变频和色散补偿技术进行了详细的分析和比较，包括微波光子变频技术和色散补偿技术。

最后，展望了微波光子变频和色散补偿技术的未来发展方向。

关键词：微波光子，变频，色散补偿，光纤通信1. 引言随着无线通信技术的迅猛发展，对信号传输频率的需求越来越高。

然而，传统的电子器件受到物理限制，无法满足高频率信号的传输需求。

微波光子技术作为一种新型的信号传输方式，具有广阔的应用前景。

2. 微波光子变频技术微波光子变频技术是利用光纤中的非线性光学效应将微波信号转换成光频信号进行传输。

该技术具有宽带、低损耗和抗干扰能力强等优点，是实现高频率信号传输的重要手段。

3. 色散补偿技术由于光纤中的色散效应，信号在传输过程中会受到频率失真和时间延迟的影响，导致信号传输质量下降。

因此，色散补偿技术被引入到微波光子系统中，用以抵消色散效应带来的负面影响。

4. 微波光子变频和色散补偿技术的应用微波光子变频和色散补偿技术在光纤通信系统中被广泛应用。

其中，微波光子变频技术可以实现高频率微波信号的调制和解调，适用于宽带无线通信、雷达系统等领域。

而色散补偿技术则可以提高信号传输的带宽和可靠性，适用于长距离高速数据传输。

5. 微波光子变频和色散补偿技术的研究进展目前，微波光子变频和色散补偿技术已经取得了一系列的研究进展。

例如，基于光纤非线性效应的微波光子变频技术已经实现了高速通信信号的调制和解调。

此外，色散补偿技术中的预测色散补偿方法和电光效应色散补偿方法也在实际应用中取得了较好的效果。

单模光纤中的色散及色散补偿技术

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:_11216020418 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2.1 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。

40G和100G光传输的色散补偿技术

这种转变的步伐大小很大程度上取决于具有合理成本的合适技术。

本文介绍了基于光纤布拉格光栅(FBG)的色散补偿技术如何能节省成本，并满足更高位速率光传输网络所需的技术要求。

在过去几年中，基于FBG的色散补偿器已经成为色散补偿光纤(DCF)的实用替代技术。

随着DCF技术的不断成熟，对DCF技术只能进行量变而非质变的改进，因此这一领域如今已充分开放给具有突破性和高性价比的FBG技术。

就像任何突破性技术一样，FBG技术最初也受到种种怀疑，但利用FBG进行色散管理的优点最终变得非常突出而无法让人释怀，这从过去几年全球众多系统所部署的成千个FBG-DCM可以明显地看出来。

基于FBG的色散补偿色散，即短的光脉冲在沿光纤传输时产生的即时失真(扩展或拖尾)，是光传输系统中的一个基本问题。

这种信号的失真如果没有得到正确的补偿将导致码间干扰，最终引起数据丢失和/或业务中断。

克服色散问题的传统方法是在整个光网络中采用多束DCF。

基于DCF的补偿技术是一种非常简捷的技术，它基于的原理是：与实际传输中使用的标准单模光纤相比，这种光纤的色散系数具有相反的符号。

典型DCF的色散系数是标准单模光纤的4到8倍，不过这种色散水平是通过减小光芯的直径来实现的。

而光芯直径的减小将增加光传输损耗，并限制光在光纤中高效传输又不引起其它失真(所谓的非线性效应)的光功率电平。

使用高效率反射式FBG的色散补偿技术与DCF补偿有很大的区别。

它在解决当前和未来色散补偿的技术以及与成本相关的问题上被证明有许多明显优点。

基于FBG的色散补偿通过使用精确啁啾FBG而引入了特殊波长时延概念。

通过结合使用这样的FBG和标准光环形器就可以实现高效的色散补偿模块(DCM)。

FBG和色散补偿原理的图形化描述如图1和图2所示。

通过在FBG中将脉冲的“快”波长反射得比“慢”波长更远、让反射的“慢”波长更接近环形器，可以实现色散展宽脉冲的再压缩。

每个波长的实际反射位置取决于光纤中精确的光致折射率变化，而这种细至几个纳米的变化是由高度复杂的制造技术控制的。

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。