光纤通信系统中色散补偿技术
超高速光纤通信中的色散补偿技术
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 ． ３ Ｇ Ｔ标准 具 技术
采用 Ｇ Ｔ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 】 Ｔ Ｎ ９ ２ ９ ． １ １ 【 文献标 识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 １ ０ ０ ６ － ４ ２ ２ ２ （ ２ ０ １ ３ ） １ ４ — ０ ０ ０ ３ — ０ ３ 反射 波长 ｈ ＝ ２ Ｎ ｅ ｆＡ＝ ２ ｓ ｉ ｎ （ 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
色散补偿方法
色散补偿方法一、背景介绍色散是光在介质中传播时，不同频率光的传播速度不同所引起的现象。
在光纤通信中，色散会导致光脉冲扩展，从而限制了信号传输的速率和距离。
为了克服色散对光纤通信系统性能的影响，人们提出了各种色散补偿方法。
二、色散的分类根据色散现象的产生原理，色散可以分为两种类型：色散和相位色散。
色散是由于介质导致光在传播过程中速度的频率依赖性而引起的；相位色散则是由于介质对光的频率的相位响应不同而引起的。
在光纤通信中，我们主要关注两种类型的色散：色散和相位色散。
三、色散补偿方法1. 电子色散补偿电子色散补偿是通过使用光纤通信系统中的电子器件来减小或消除色散效应。
常见的电子色散补偿方法包括预计算和数字后处理两种。
1.1 预计算预计算方法通过事先对传输系统的特性建立模型，利用数值计算方法来评估和补偿色散效应。
它需要在系统设计阶段进行复杂的计算和建模工作，预测色散对光信号的影响，并提前进行补偿。
预计算方法的优点是可以准确地估计和补偿色散效应，但需要大量的计算和建模工作，并且对系统的实时性要求较高。
1.2 数字后处理数字后处理方法是通过对接收到的光信号进行数字信号处理来补偿色散效应。
这种方法在接收端引入了一些算法和电子器件，对接收到的光信号进行补偿。
数字后处理方法的优点是不需要对系统进行复杂的计算和建模，且实时性较好。
然而，它需要更高的计算能力和复杂的信号处理算法，且对噪声和非线性效应敏感。
2. 光纤色散补偿器光纤色散补偿器是一种被动光学元件，通过引入具有逆色散特性的光纤来补偿传输过程中产生的色散效应。
光纤色散补偿器通常包括光纤光栅和光纤光波导等结构。
它能够在光信号传输过程中引入逆色散效应，可以有效地补偿色散引起的脉冲扩展问题。
光纤色散补偿器的优点是结构简单、易于集成和应用，并且具有较好的逆色散特性。
但是，光纤色散补偿器的逆色散效应对频率的补偿范围有限。
3. 相位共轭相位共轭是一种通过光学器件来反转光波的相位特性，从而消除色散效应的方法。
WDM光传输系统中色散补偿技术
０ ． 绪 论
十 ］
则人 射光 脉 冲的形状 如 图 １ 所示 ． 其 中：
１ ． 光 纤 色 散 的 基 本 介 绍
光纤通信 的发展方 向是高速率 、 大容量 。 它从 Ｐ Ｄ Ｈ ８ Ｍ ｂ ／ ｓ ， ３ ４ Ｍ ｂ ／ Ｉ ｖ （ ｏ ｓ ． １ ４ ０ Ｍｂ ／ ｓ ， ５ ６ ５ Ｍ ｂ ／ ｓ 发展到 Ｓ Ｄ Ｈ １ ５ ５ Ｍ ｂ ／ ｓ ． ６ ２ ２ Ｍｂ ／ ｓ ， ２ ． ５ Ｇ ｂ ／ ｓ ， １ ０ Ｇ ｂ ／ ｓ 。 现 第一 步 ：求入 射光脉 冲 的宽 在 又进展 为波分复用 ＷＤ Ｍ、 密集型波分 复用 Ｄ ＷＤ Ｍ。同时 ， 光纤 的结 便于 与展宽后 的脉 冲作 比较 。 构从 Ｇ ６ ５ ２ 、 Ｇ ６ ５ ３ 、 Ｇ ６ ５ ４ ， 发展到 Ｇ ６ ５ ５ ， 以及 Ｇ ６ ５ ２ Ｃ类 。 光纤 的技术指 度 ． １ ． ５ ． １ 半极大值处 的半宽度 标很 多 ． 其中色散是其 主要 的技术指标之一 。
２ ０ １ ４ 年０ ３ 期
科技 置向导
◇ 科技论坛◇
ＷＤ Ｍ 光传输 系统中色散补偿技术
张汶东 （ 中国电信集 团公司沧州市分公司 １ ）
要】 本文叙述 了光通信 系统 中一 个重要的参数一 一色 散， 以及 Ｇ ６ ５ ２ 光纤通信 系统的色散补偿技术 。文章还详 细分析说 明了各种补偿
１ ． １光纤 色散 的基本概念 光纤色散是 指由于光纤所 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 。所谓群速 ２ 度就是光能在光纤中的传输速度。 所谓光信号畸变 ， 一般指 脉冲展 宽。 两边取对数 ： １＝ ｌ ｎ ２ 即 ＝ 、 ／ 了 色散是 光纤 的一种 重要 的光学特性 ． 色 散会引起光脉冲 的展宽 、 Ｔ ０ 严重限制了光纤的传输容量及 带宽 所以半极大值 的全 宽度为 Ｔ ｒ ＝ ２ Ｔ Ｉ ＝ ２ 、 ／ ｒ ｏ ＝ １ ． ６ ６ ５ Ｔ ｏ ｌ ＿ ２光纤色散的种类 １ ． ５ ． ２ 入射光脉冲高斯 ｉ ￥ ｉ 数 曲线下 降到 处 的半宽度 由于光纤有不同的种类 ． 产生色散的机理也不尽相 同。光纤 的色 散主要归结为三类 ， 即材料色散 、 波导色散 、 模式色散 。材料色散 和波 导色散也称为模 内色散 ， 模式色散也称为模间色散。 Ｉ ｕ （ ｏ ， ｏ ） １ Ｚ ＝ ｅ ｘ ｐ （ 一 ） ： １， 即 ： １ 。 ｌ ’ ０ ｌ 材料色散是 由于光纤材料的折射率随光源频率 的变化 引起的 ， 不 同光源频率所对应的群速度不同 ． 从而引起脉冲展宽。 所以Ｔ ｚ ＝ Ｔ ｏ ． 所以全宽度为 ２ Ｔ ｏ 波导色散是 由于模传播常数随波长的变化引起 的， 与光纤 波导结 第二步 ： 求光脉冲通过光纤的线性色散后的展宽情况。 构参数有关 ． 它 的大小可 以和材料色散相 比拟 。材料色散 和波导色散 利用光波在色散介质 中传播的麦克斯韦方程 ， 以及 傅里叶 函数把 在单模光纤 和多模光纤 中均存在 模式 色散是 由于不 同传导模 在某一相 同光 源频率下具有 不同 的 群 速度 ， 所引起 的脉 冲展宽 。模式色散主要存在于多模光纤 中。 由公式 可知 ， 即为入射光脉冲的半宽度 ， 上式方 程表明 ， 群速度色散 简而言之 ． 材料 色散和波 导色散是 由于光纤 传输的信号不是单一 展宽了脉冲 ． 其展宽程度 取决于色散长度 Ｌ ｏ 对于给定长度 的光纤 ， 由
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赔偿问题综述1.Introduction光纤通信含有高速率、大容量、长距离以及抗干扰性强等特点。
但损耗和色散是长久妨碍光纤通信向前发展的重要因素。
随着着损耗问题的解决，色散成为决定光纤通信系统性能优劣的重要因素。
如何控制色散方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。
现在对于光纤的色散已经提出了诸多赔偿办法，重要有色散赔偿光纤（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。
随着以上各办法缺点的暴露，学者们提出了光孤子色散赔偿技术，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输速率，从而引发色散。
也能够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输期间，其波形随时间发生展宽，这种现象称为光纤的色散。
3.Dispersion Causes普通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，模式不同传输速度也不同，它所引发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，假设光纤能够传输多个模式，其中高次模达成输出端所需的时间较长，成果使入射到光纤的脉冲，由于不同模式达成的时间不同，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。
重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含有不同的群速度，成果造成光脉冲的展宽。
模内色散涉及材料色散和波导色散。
c)偏振色散普通的轴对称单模光纤是违反“单模”名称的。
事实上有可能传输着两个模，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(即在这些方向上含有场分量的)偏振模，同时由于实际的光纤中必然存在着某些轴不对称，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，由此引发的色散叫偏振色散。
色散补偿的原理
色散补偿的原理色散补偿（dispersion compensation）是一种常见的光纤通信技术，它是为了弥补光在光纤内因色散而引起的信号失真而发展出来的一种技术。
色散是光在介质中传输时，由于不同频率的光波速度不同而引起的现象，它会导致光信号在光纤中传输时出现信号失真、色散扩展等问题。
因此，为了保持信号品质、提高光纤通信效率，需要对光信号进行色散补偿。
色散补偿的原理是在光纤通信系统中增加一个补偿器件，使补偿器件能够补偿因色散而引起的信号失真。
如图1所示，信号在传输过程中会因为时间延迟而出现失真。
色散补偿就是在发送端（transmitter）或者接收端（receiver）添加一些器件，减少这种时间延迟的影响，保证信号能够按照原先的信号速率传输，并且在传输距离较远的时候能够保持高质量的传输。
图1：光信号因色散引起的失真为了实现色散补偿，技术人员可以采用一些具体的策略。
比如，在传输端，可以使用预失真技术（pre-emphasis）来强化信号的宽带，从而降低信号的失真和色散；或者可以采用限制带宽的技术，减少信号受到色散的影响；或者选择合适的光纤材质，使纤芯的折射率变化能够与色散的变化呈反向变化，从而实现一定程度的补偿。
在接收端，可以采用时间反激励技术（time-reversal），将补偿器件与光接收器组合在一起，保证信号的补偿效果。
时间反激励技术利用了一个非线性反馈回路，来将通过光传输通道的信号进行恢复，并调整信号的相位、幅度等特征，来改善信号传输的质量。
除此之外，还可以采用其他的补偿技术，比如项链状补偿和光子晶体补偿等，来实现对光信号的补偿。
这些技术都是基于对光信号相位、幅度等特征进行有效调整，能够降低信号失真、提高光纤通信的效率。
综上所述，色散补偿是一种关键的光纤通信技术，它的实现需要引入一定的器件和技术，以解决光信号在传输过程中由于色散而引起的失真问题。
通过合理的方案设计，可以为光纤通信系统提供高性能、高效率的信号传输。
色散面的物理意义
色散面的物理意义摘要：1.色散面的概念及其作用2.色散面的物理意义3.色散在光纤通信中的应用4.色散的补偿技术5.总结正文：色散是光纤通信中的一种重要现象，它影响着光信号在光纤中的传输性能。
本文将介绍色散面的物理意义，以及在光纤通信中的应用和补偿技术。
一、色散面的概念及其作用色散面是指光脉冲在光纤中传播时，由于不同波长的光在光纤中传播速度不同，导致光脉冲在光纤中发生展宽。
这种现象称为色散。
色散可以通过光纤的折射率与波长的关系来描述。
折射率越大，光速越小，相应地传播速度就越慢。
色散在光纤通信中起着关键作用，它直接影响着光信号的传输距离和传输质量。
二、色散面的物理意义色散面的物理意义体现在以下几个方面：1.限制光信号的传输距离：随着传输距离的增加，光信号经历的光纤色散效应越明显，导致信号质量下降。
在一定传输距离后，信号质量无法满足通信要求，从而限制了光信号的传输距离。
2.影响系统性能：色散会引起光信号的频谱宽度增加，导致系统带宽减小。
此外，色散还会导致信号的巟波数增加，进而影响系统的传输容量。
3.降低信号传输效率：色散使光信号在光纤中传播速度降低，导致传输效率下降。
在光纤通信系统中，为了提高传输效率，需要采取一定的色散补偿技术。
三、色散在光纤通信中的应用1.色散补偿技术：通过对光纤通信系统中的色散进行补偿，可以提高光信号的传输质量和传输距离。
常见的色散补偿技术有：色散补偿光纤、色散补偿模块、光滤波器等。
2.色散管理：在光纤通信系统中，通过对色散进行有效管理，可以实现光信号的远距离传输。
色散管理技术包括：动态分配带宽、预加重、光纤链路优化等。
四、色散的补偿技术1.色散补偿光纤：通过在光纤通信系统中使用色散补偿光纤，可以实现对色散的有效补偿。
色散补偿光纤具有不同的折射率分布和色散特性，可以满足不同应用场景的需求。
2.色散补偿模块：色散补偿模块通过数字信号处理技术，对光信号进行巟波数补偿，从而实现色散补偿。
dcm色散补偿器原理
dcm色散补偿器原理
DCM（色散补偿模块）是一种用于光纤通信系统中的光学器件，
其原理是利用光纤中的色散效应来补偿光信号在传输过程中因为色
散效应而引起的频率失真。
光信号在光纤中传输时，会受到色散效
应的影响，不同频率的光信号会以不同的速度传播，导致信号失真。
DCM的原理就是通过在光信号传输路径中加入特定的光纤，利用该
光纤的色散特性来补偿信号的失真。
具体来说，DCM的工作原理可以分为两个方面来解释。
首先，
光信号在光纤中传输时会受到色散效应的影响，不同频率的光信号
会以不同的速度传播，导致信号失真。
DCM的设计就是利用特定长
度和色散特性的光纤，使得不同频率的光信号在该光纤中传播后，
能够在输出端达到同步，从而补偿光信号因色散效应而引起的频率
失真。
其次，DCM也可以通过引入特定的色散补偿器件，如色散补偿
光纤或色散补偿模块，来实现对光信号的补偿。
这些器件可以根据
光信号的频率特性和传输距离来调节光信号的相位和幅度，从而实
现对色散效应的补偿。
总的来说，DCM的原理是利用特定的光纤或器件来补偿光信号在传输过程中因为色散效应而引起的频率失真，从而保证光信号的质量和稳定性。
这种补偿原理在光纤通信系统中起着至关重要的作用，可以有效提高系统的传输性能和可靠性。
色散补偿光纤不同补偿方式的仿真
03
未来研究方向的展望
总结了当前研究中存在的问题和不足 ，并提出了未来研究方向的展望，如 探索新型色散补偿技术、研究超高速 率光传输系统中的色散补偿等。
05
结论与展望
结论总结
仿真结果分析
通过对不同补偿方式的仿真 结果进行详细分析，验证了 色散补偿光纤在不同补偿方
式下的性能差异和优劣。
最优补偿方式选择
02
03
补偿元件模型
系统模型
依据不同的补偿方式，建立相应 的补偿元件模型，如光栅、滤波 器、调制器等。
将光纤模型与补偿元件模型相结 合，构建完整的色散补偿系统模 型。
仿真参数的设定
光纤参数
设定光纤的长度、衰减系数、色散系数等关键参数， 确保模型的准确性。
补偿元件参数
根据补偿方式的不同，设定相应的补偿元件参数，如 光栅周期、滤波器带宽等。
仿真条件
设定仿真过程中的边界条件、初始状态、仿真时长等 ，确保仿真的顺利进行。
04
仿真结果与分析
不同补偿方式的仿真结果
色散补偿光纤的长度变化
随着补偿光纤长度的增加，色散值逐渐减小，但达到一定长度后，色散值变化趋于平缓。
不同补偿光纤类型的比较
不同类型和参数的色散补偿光纤在相同长度下具有不同的色散补偿效果，其中一些光纤类型在较短长度下即可实现较 好的补偿效果。
色散补偿光纤不同补偿方式 的仿真
汇报人： 2023-12-02
contents
目录
• 引言 • 色散补偿光纤基本原理 • 不同补偿方式的仿真方法 • 仿真结果与分析 • 结论与展望
01
引言
色散补偿光纤的背景和意义
• 色散补偿光纤是一种用于补偿光纤通信系统中色散效应的光纤 。色散效应会导致光信号在传输过程中发生脉冲展宽，进而限 制通信系统的传输容量和距离。因此，色散补偿光纤的研究和 应用具有重要意义。
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。
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。
色散补偿技术研究
色散补偿技术研究色散补偿技术是指在光纤通信系统中消除色散引起的信号传输失真的一种技术。
光纤在传输过程中，不同波长的光信号会以不同速度传播，导致信号在时间上出现错位，影响信号质量和传输距离。
色散补偿技术的目标就是减小或消除这种色散引起的信号失真。
色散补偿技术主要分为主动和被动两种方式。
主动色散补偿技术是通过检测光信号的色散情况，然后对信号进行实时的补偿。
常见的主动色散补偿技术有：电子色散补偿、预调制补偿、光纤拉伸等。
电子色散补偿是通过将光信号转化为电信号进行处理，然后再重新转化为光信号，实现对色散的补偿。
预调制补偿是在光源端对信号进行相位预调制，使得信号在传输过程中产生的色散失真可以被补偿。
光纤拉伸则是通过拉长光纤以改变光信号传输速度，从而补偿色散。
被动色散补偿技术是通过改变光纤的材料和结构，减小或消除传输中导致色散的因素。
常见的被动色散补偿技术有：离散色散补偿模块、分段光纤、非线性光纤等。
离散色散补偿模块是将离散色散和连续色散的作用相互抵消，从而达到补偿色散的效果。
分段光纤是将传输路径分为若干段，每段都具有不同的色散特性，从而减小信号的传输失真。
非线性光纤则是通过光纤中的非线性效应来抵消色散。
色散补偿技术在光纤通信系统中具有重要的意义。
它可以提高光纤通信系统的传输距离和传输容量，减小信号的失真和衰减，提高系统的性能和可靠性。
色散补偿技术的研究对于今后的光纤通信发展具有重要的指导意义。
目前，色散补偿技术已经得到了广泛的应用。
在长距离光纤通信系统中，色散补偿技术可以有效地减小信号的失真和衰减，提高传输距离和传输速率。
在光纤传感、光纤激光器和光纤光谱分析等领域中，色散补偿技术也得到了成功的应用。
色散补偿技术是光纤通信系统中不可或缺的一部分。
通过对光信号的色散进行补偿，可以提高通信系统的性能和可靠性，实现更远距离、更高速率的信号传输。
随着光纤通信技术的不断发展，色散补偿技术也将继续得到改进和完善，为光通信领域的进一步发展做出更大的贡献。
色散补偿发展现状
色散补偿发展现状色散补偿是光纤通信中非常重要的技术之一，它可以解决信号传输中因色散而引起的色散模糊问题。
随着光纤通信的迅猛发展，色散补偿技术也得到了迅速的发展。
色散补偿技术最早是在20世纪70年代提出的，最初的方法是利用电子设备对信号进行补偿，但是效果不是很理想，因为电子设备的带宽受限，无法实现大范围的色散补偿。
随后，人们开始尝试利用光学器件对信号进行补偿，取得了一定的进展。
但是，由于光学器件复杂、成本高，应用范围受限，因此还需要进一步改进。
近年来，随着光学器件技术的不断进步，色散补偿技术得到了较大的突破。
首先，光纤光子学技术的出现极大地改变了色散补偿技术的发展格局。
光纤光子学技术以光纤为基础，利用光学器件对光信号进行处理，具有调制速度快、损耗小的优点。
其次，光纤光子学器件的研究也得到了突破性的进展，如应用在色散补偿中的光学相位共轭技术、光纤非线性效应等。
除了光学器件的改进，对于色散补偿技术的研究还包括了一些新的理论模型的提出。
比如，现在普遍使用的色散补偿模型是基于时频域转换的模型，可以更加准确地描述光信号的色散特性。
此外，还有基于矢量模型的补偿方法、基于自适应光子学方法的补偿方法等。
这些理论模型的出现，为色散补偿技术的研究和应用提供了更多的可能性。
目前，色散补偿技术已经广泛应用于光纤通信系统中。
在长距离传输中，通过采用相应的补偿方法，可以消除或减小信号传输中的色散模糊，提高信号传输质量和传输距离。
在高速通信中，色散补偿技术可以实现高速光信号的准确传输，保证通信系统的稳定性和可靠性。
总之，色散补偿技术随着光纤通信的发展得到了迅速的进步，光学器件的改进和新的理论模型的提出为色散补偿技术的研究和应用提供了更多的机会和挑战。
相信在未来，随着光纤通信需求的增长和新技术的不断涌现，色散补偿技术会取得更加广泛和深入的应用。
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
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。
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。
色散补偿在G.652光纤传输系统中的应用
DCWTechnology Application技术应用111数字通信世界2023.121 研究背景光信号在长距离传输时，由于光纤色散效应引起脉冲展宽，产生码间串扰，严重时使得接收端产生误码现象，使得传输带宽变窄，限制了传输系统容量。
已广泛使用的常规单模光纤（Single-Mode optical Fiber ，SMF ）G.652在1 310 nm 波长处色散最小，但损耗较大，而在1 550 nm 波长处则具有较大的色散系数（17 ps/nm/km ），但损耗最低（约0.20 dB/km ）。
掺饵光纤放大器的出现和实用化，减小了损耗对通信距离的限制，但是由于工程应用对光传输系统高传输速率和大传输带宽的需求，色散问题日益显著，色散已成为影响传输特性的一个重要问题，必须予以解决。
色散补偿光纤以其无源特性、全阶补偿以及插损小等特点，在众多色散补偿技术中优势显著，对现有常规光纤通信系统（G.652）的扩容具有普遍实用意义[1]。
2 色散补偿色散补偿光纤DCF （Dispersion CompensatingFiber ，工程应用中为色散补偿模块DCM ）的原理：首先利用基模波导获取高的负色散值，而后通过改变光纤的芯径大小、掺杂浓度等参数，使零色散波长点转移至大于1 550 nm 波长位置，从而在1 550 nm 处得到较大的负色散系数。
而我们通常使用的G.652光纤为正色散光纤，通过局部配置色散补偿光纤模块（负色散系数）进行补偿，使得传输中采用的光纤色散值正负交替，系统总的色散接近零。
在实际应用中就是在现使用的G.652光纤上加上一段具有负色散性质的光纤（即色散补偿光纤DCF ），使传输系统总的色散值控制在系统允许容限范围以内，从而减小色散对系统的影响[2]。
应用DCM 时要求插入的色散补偿光纤的色散值色散补偿在G.652光纤传输系统中的应用张雪峰，张学松，陈宋祥，韦泽芬，葛小锋（海南省海口市龙华区华垦路10号，海南 海口 570236）摘要：色散补偿光纤以其无源特性、全阶补偿以及插损小等优点，被广泛应用于光纤通信传输系统，但在实际应用中如何选用、配置色散补偿模块（DCM），仍是工程技术人员需要系统思考的问题。
光纤课程设计色散补偿
光纤课程设计色散补偿一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握光纤课程设计中的色散补偿技术。
通过本课程的学习，学生应能理解色散的概念及其对光纤通信系统的影响，掌握色散补偿的原理和常用的补偿方法，并能够运用这些知识解决实际问题。
具体的学习目标包括：1.知识目标：•描述光纤通信中色散的类型和原因。
•解释色散对光纤通信系统性能的影响。
•阐述色散补偿的原理和方法。
•掌握色散补偿技术的应用和效果。
2.技能目标：•能够计算光纤通信系统中色散的影响。
•能够选择合适的色散补偿方法并进行设计。
•能够分析实际系统中的色散补偿效果。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的创新意识和解决问题的能力。
•增强学生对光纤通信技术的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括色散的基本概念、色散对光纤通信系统的影响、色散补偿的原理和常用的补偿方法。
具体的教学内容包括：1.色散的基本概念：介绍色散的定义、类型和原因，包括材料色散和波导色散等。
2.色散对光纤通信系统的影响：讲解色散对信号传输质量的影响，包括信号失真和传输距离的限制。
3.色散补偿的原理：介绍色散补偿的必要性和补偿方法，包括线性补偿和非线性补偿等。
4.常用的色散补偿方法：讲解光纤布喇格光栅、光纤光路延迟线等色散补偿技术的原理和应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握色散的基本概念和色散补偿的原理。
2.讨论法：通过小组讨论，让学生深入理解色散对光纤通信系统的影响和色散补偿的必要性。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生学会选择合适的色散补偿方法并进行设计。
4.实验法：通过实验操作，让学生亲手实践色散补偿技术，加深对知识的理解和应用能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威的光纤通信教材，提供基础知识。
色散补偿技术
4、光相位共轭色散补偿
光相位共轭（OPC）色散补偿法又称中间频 谱反转法。光相位共轭器是利用光介质中的非线 性效应——“四波混频”获得输入光脉冲的频谱反转 脉冲，即相位共轭脉冲。光相位共轭色散补偿是 在两根长度和色散特性相同的传输光纤之间插入 光相位共轭器，经第一根光纤传输后发生畸变的 信号脉冲经相位共轭器转换为相位共轭脉冲，再 经第二根光纤的传输而被整形恢复。
基于LP01模的单模DCF在设计时采用较小的 光纤内径，得到较高的相对折射率差Δ，从而实 现在1550nm处较大的负色散。
(2)DCF的品质因数
DCF的品质因数FOM（Figure ofห้องสมุดไป่ตู้Merit）定义为
FOM D
D——色散系数，单位（ps/nm·km）
α——衰减系数，单位（dB/km）
色散补偿光纤DCF与常规单模光纤色散特性
色散补偿光纤DCF 预啁啾技术 色散均衡器 光相位共轭色散补偿 色散支持传输 偏振模色散（PMD）补偿技术
1、色散补偿光纤DCF
光脉冲信号经过长距离光纤传输后，由于色散效应而产生 了光脉冲的展宽或畸变，这时可用一种在该波长区具有负色散 系数的光纤来进行补偿。DCF就是一种具有很大负色散系数的 光纤，用来补偿常规光纤工作于1310nm或1550nm处所产生 的较大的正色散。
3、色散均衡器
典型的色散均衡器是利用与光纤相反色散特性 （相反群时延斜率）的器件补偿光纤色散。 色散均衡的种类有许多。这里介绍啁啾光纤光栅和F-P 腔色散均衡器两种。
(1)啁啾光纤光栅
啁啾光纤光栅（Chirped Fiber Grating）是 在光学波导上刻出一系列不等间距的光栅，光栅 上的每一点都可以看成是一个本地布拉格波长的 通带和阻带滤波器，不同波长分量光在其中传输 的时延不同，且与光纤的色散引起的群时延正好 相反，从而可补偿由于光纤色散引起的脉冲展宽 效应。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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光纤色散述语色散: 光源光谱组成中的不同波长的不同群速度在一根光纤中传输所引起的光脉冲展宽。
材料色散: 因折射率随光的波长不同呈非线性，所以产生材料色散。
由单模光纤的纤芯和包层材料所引起的色散，考虑到光纤的弱导条件(△<<I)，可以忽略纤芯与包层之间色散特性的差别，则简化为材料色散。
波导色散: 单模光纤中光场主要分布在光纤的纤芯中，也有部分光场分布在包层中。
因为纤芯和包层的折射率不同，因而光波在纤芯和包层中的相速度不一样。
光波传输的群速度则是光波在光纤和包层中按能量(光强)分布的速度加权平均值。
不同波长的光波在纤芯和包层上有不同的速度V值和传播常数，以及不同的能量分布。
因此，不同波长的光波在光纤中的群速度也不同，这就构成了波导色散。
模式色散:由于在单个频率处每个模式的群时延具有不同的数值而引起的色散。
3光纤色散导致光脉冲展宽分析光信号在光纤中传输由于光纤色散导致光脉冲展宽的理论分析如下: 入射光场的归一化振幅为高斯函数分布。
则人射光脉冲的形状为(参见图1)4色散补偿技术光纤色散补偿是一项新的技术，需要认真研讨和试验。
这里提出几种方法进行探讨:4.1负色散光纤补偿法DCF是一种有负色散系数的光纤，D=－90ps(nm·km)。
若在CSMF中接人足够长度的DCF，可使总的色散值控制在系统容限以内，如图3所示。
原则上DCF可放在线路的任何位置，但在发送端应放在光放大器之前，因为若放在光放大器之后，高功率光信号在以二F中会引起非线性，不仅减弱DCF的补偿作用，还会严重影响系统的性能。
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带隙几乎所有振荡，这使得利用均匀光纤光栅进行色散补偿再现生命力。
在国外，对光纤光栅的传输色散性质的理论探讨和实验研究已经取得了很大成果。
有人提出利用这种强色散特性进行色散补偿，较其它色散补偿方案更易实现，且具有更高的补偿效率。
实验上已成功实现了在72km的光纤中利用光纤光栅在10Gbit/s信号无误传输时的色散补偿。
最近，人们又提出级联光纤光栅的构思，利用它可以在密集波分复用系统中实现多信道色散的同时补偿。
如图4所示通过改变外部条件来改变均匀光纤光栅的结构参数，可以实现色散的可调谐。
文献[3]利用压电陶瓷使得光纤光栅的中心波长移动了5.02nm，这对于均匀光纤光栅的色散调谐已足够。
如果把两个或两个以上不同周期的光纤光栅“连接”起来组成“级联光纤光栅”，可以实现对不同波长的多路脉冲同时进行色散补偿，还可以对整个级联光纤光栅进行调谐，也可以对其中某些光纤光栅进行调谐，以达到我们所期望的色散补偿效果。
4.6碉啾光栅技术在光纤上制成折射率非周期性变化的惆啾光栅，就形成一个宽带滤波器，它的不同位置对应于不同的Bragg反射波长。
当光脉冲信号通过这种啁啾光栅(周期从大到小，长度为Lg)时，其长、短波长分量分别在光栅的头、尾部反射，这样短波长分量比长波长分量多走2Lg距离，两波长分量之间产生时延差Δt=2Lg/Vg。
从而补偿了由于群速度不同导致的色散，起到压缩光脉冲的作用。
如图5所示。
利用严格的耦合波理论分析啁啾光栅色散补偿机制，求出其Bragg波长、带宽、时延率等，并利用Rungc-Kutta数值方法求解啁啾光栅的反射谱特性。
啁啾光栅的长度、啁啾量、Bragg 带宽、反射谱特性等参量决定了它的色散补偿能力。
设计、研制高质量的啁啾光栅是实现这种色散补偿技术的关键。
英国、美国、加拿大等国家对啁啾光栅色散补偿开展了广泛的研究，利用单个或多个啁啾光栅进行色散补偿，已在10 Gb/s常规光纤通信网上传输数百公里。
国内也研制了10 cm长的惆啾光纤光栅，并已完成了10 G b/s光信号在G652光纤上传输104公里的色散补偿实验。
理论、实验研究结果表明:采用无源光纤光栅进行色散补偿，具有体积小、插人损耗低、与光纤兼容性好、波长选择性好、易于集成等优点，利用多个光纤光栅级联可提高补偿能力，光纤光栅法还便于系统使用和维护，其成本低、可升级性好、可靠性高、受非线性效应影响小、极化不敏感，具有很好的实用性。
4.7光孤子传输技术所谓色散可控光孤子也就是众所周知的归零码(RZ)调制，它同WDM技术相结合，能够动态地将光网络的传输速率提升到I Tb/s以上，传输距离可达数千公里。
对于那些追求将数据传输得更远、更快的服务提供商来说，以色散可控光孤子为基础的网络是他们要寻找的答案。
这种技术不仅允许服务提供商大幅度降低传输和带宽的成本，而且也将简化网络配置和管理，此外还能提供分插复用功能，在沿着超长距离路径的中间节点上灵活按需分配带宽。
孤子波的特点是光脉冲经过一段距离的传输后不会中断或者展宽，这使它成为光纤通信网中的一种理想技术。
光孤子经过精心设计，可以周期性地以可控方式改变它的形状，从而在到达目的地时仍然保持原状。
因此以色散可控光孤子为基础的网络基础结构减少了对通道再生的要求，使传统的光纤网从这些网中获得新生。
降低传输费用典型情况下，常规的光传输每隔60到1公里使用光放大器来放大光信号。
但是每隔几百公里仍然需要进行一次再生来去除噪声和其它传输损伤的影响。
这需要采用大量的昂贵设备来将光波转变成电信号，以便对每一路信号进行单独处理。
与之对比，光孤子改变了光网络中数据的编码方式，并可延长再生距离，从而可以大幅度削减传输成本。
现在服务提供商们面临着激烈竞争的挑战，这意味着这种创新的技术拥有潜在市场。
预计今年可望开始部署上述新技术。
同时.几家主流设备提供商继续对上述技术进行开发和实验。
数据传输的实验记录表明，在一根标准光纤上传输10Gb/s的数据，传输距离可达16 000 公里，当速率提高到40Gb/s时，传输距离也仍可超过1000公里。
作用不容低估对于那些希望从传统的光纤网向色散可控光孤子基础设施转移的服务提供商来说，这个转移可以是快速、容易和透明的。
新的网络结构同现有的网络结构看起来非常相似，区别仅仅是所需要的再生器或者端站的数量急剧减少。