色散补偿技术及其进展
相关主题
- 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)。
众所周知 ,色散是限制超高速光通信系统的主要 因素 ,虽已有不少色散补偿的方法 , 但光纤布喇格光 栅色散补偿器与它们相比 , 可对正负色散进行补偿 , 具有全光纤型 、损耗低 、体积小 、重量轻 、成本低和灵 活方便等优点 。但是 , 为了实现宽带色散补偿 , 我们 必须能够制造出非常长的光栅 ( > 10 m) 且无不希望 有的色散波动 ,遗憾的是尽管已有报道制造出带宽大 于 20 nm 的光栅[2] ,但至今还没有达到工程使用所需 要的值 。另外 ,光纤光栅是一种温度敏感器件 ,在它 实用化前该问题还需要解决 。
预啁啾补偿技术是一种在发射端先调频后调幅 ( FM2AM) 技术 ,另一种补偿技术是单纯调频技术 ,即 采用频移键控 ( FSK) 技术 。这种技术是把代表信号 的“1”码和“0”码的波长改变一个恒定值Δλ, 这两种 码在色散光纤内传输时 , 因为波长稍有不同 , 所以传 输速度也略有不同 , 波长短的光比长的传输得快 , 两 码间产生的时间延迟为ΔT = DLΔλ。选择Δλ使ΔT
色散补偿光纤 (DCF) 是目前最广泛使用的技术 。
今天使用的大多数色散补偿是对 G. 652 单模光纤的 色散和色散斜率进行补偿 。随着非零色散移位光纤 的广 泛 使 用 , 也 要 求 对 它 的 色 散 和 色 散 斜 率 进 行 补偿 。
如果入射到光纤的平均功率足够低 ,光纤的非线 性响应就可以忽略 ,此时最简单的方式是在具有正色 散值的标准单模光纤之后接入一段在该波长下具有 负色散特性的色散补偿光纤 。此时色散补偿条件为 β21 L1 +β22 L2 = 0 ,因为 Dj = - (2πc/ λ2)β2 j , 所以色散 补偿条件变为 D1 L1 + D2 L2 = 0 , 当该式满足时 , 光纤 输出脉冲形状被恢复到它输入的形状 。色散补偿光 纤的长度应满足 L2 = - ( D1/ D2) L1 。从实用考虑 , L2 应该尽可能短 ,所以它的色散值 D2 应尽可能大 。图 4 表示使用具有负色散的色散补偿光纤 ,对传输光纤的 正色散进行补偿 ,以保证整条光纤线路的总色散为零 。
前补偿是在发射端对输入脉冲的特性进行修正 , 一种简单的方法是使光纤输入脉冲频率发生预啁啾 。 但是在直接调制 LD 的系统中 ,啁啾系数 C < 0 , 对于 普通单模光纤 , 在 1. 55 μm 波长区 ,β2 < 0 , 因此输入 脉冲开始被光纤色散压缩的条件 β2 C < 0 不满足[1] , 不能采用前补偿 ,只能在外调制时采用 。
本文将讨论各种色散补偿的方法 、基理及其进展 。
2 色散补偿原理
最近发展起来的色散补偿技术就是解决色散对
传输速率和距离限制这个实际问题的 。所有这些补
偿技术的概念可用脉冲传输方程
5A 5z
+
i 2
β2
52 A 5 t2
-
i 6
β3
53 A 5 t3
=0
(1)
来理解 ,式中 A 是输出脉冲包络的幅ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ , 三阶色散效
色散补偿光纤有两种设计方法 , 一种是单模设 计 ,另一种是双模设计 。在单模设计中 , 使 DCF 满足 单模传输条件 ,但是反映光纤特性的 V 参数比较小 , 当 V ≈1 时 , 只有约 20 %的基模功率被限制在纤芯 中 ,大部分功率扩散进折射率较小的包层 。这种光纤 的 GVD 与普通光纤截然不同 ,它的 D≈ - 100 ps (km· nm) 。其缺点是 ,由于这种光纤的弯曲损耗增加 ,所 以它的损耗 α在 1. 55 μm 较大 (0. 4～1. 0 dB/ km) 。 通常用比值 M = | D| / α来衡量各种 DCF 的性能 ,现 在已可以提供色散值为 - 300 ps/ km·nm、M > 400 ps/ nm·dB 的 DCF。
由于啁啾光栅的色散值 Dg 最终由光栅两端的
图 1 啁啾光纤光栅色散补偿原理
图 2 用光环形器将啁啾光栅的反射信号分离出来
布喇格波长差Δλ(带宽) 决定 。如果采用双二进制编 码减小信号带宽或者在发射端采用预啁啾技术 ,可进 一步增加传输距离 。
使用光环形器可从入射信号中将光栅的反射信 号分出来 ,如图 2 所示 。
2002 年第 5 期 原 荣 :色散补偿技术及其进展
5
( GVD) 引起的脉冲展宽进行补偿是后补偿常用的一 种技术 。布喇格波长 λB 与光栅间距 Λ 和等效折射 率 n 的关系是λB = 2 nΛ, 因为光栅间距 Λ 随长度变 化 ,所以 λB 也随光栅长度线性变化 ,这样入射光脉冲 的不同频率成分 ,就在满足布喇格条件的光栅不同位 置上反射 。对于普通单模光纤 , 在 1550 nm 处色散值 为正 ,处在反常色散区 ,β2 < 0 , 高频分量较低频分量 传播得快 。色散补偿的机理可以理解为 ,节距线性变 化 (chirp) 的光纤光栅在光栅的每一点都可视为一个 布喇格滤波器 ,对特定波长的光信号反射回去 , 而对 其它波长的光信号允许通过 。若使光栅节距大的一 端在前 ,随着长度的增加 , 光栅间距 nΛ 也减小 , 所以 提供正常 GVD ,此时β2 > 0 ,正好与在 1550 nm 处反常 色散区普通单模光纤的 β2 相反 。因此 , 低频分量在 这样放置的光栅前端反射 ,而高频分量在光栅末端反 射 ,高频分量比低频分量多走了 2L g 距离 ( L g 为光栅 长度) ,经过光栅传输以后 ,滞后的低频分量便会赶上 高频分量 , 从而起到色散补偿的作用 , 如图 1 所示 。 实验表明 ,采用 10 cm 长的旁瓣消除线性调制光纤布 喇格光栅 ,可对 400 km 的普通单模光纤的 GVD 进行 补偿 ,实现了 10 Gb/ s 的光信号的无误码传输 。如果 不补偿 ,传输距离只有 30 km ,由此可见 ,经过这样的 补偿可使传输距离扩大 10 多倍 。
双二进制编码可以减小带宽 50 % ,所以在发射 机产生的给定比特速率的光信号带宽 ,与通常的开关 键控方式相比也减小了 50 %。因为群速度色散引入 脉冲展宽取决于信号带宽 ,所以传输距离对于带宽减 小的信号增加了 。综合使用双二进制编码和外调制 产生 C > 0 的预啁啾技术 ,已成功地进行了10 Gb/ s的 信号在 160 km 标准单模光纤上的传输[1] 。
相位调制技术的优点是外调制器本身可以调制 载波相位 。外调制器的折射率可用施加的电信号来 改变 ,这样就产生了 C > 0 的频率啁啾 , 所以输入脉 冲开始被光纤色散压缩的条件 β2 C < 0 得到满足 。 LiNbO3 调制器的 C = 0. 6～0. 8 , 电吸收调制器和 MZ 调制器也可以产生 C > 0 的啁啾光脉冲 。由于包含 电吸收调制器的单片集成 DFB 激光器的商品化 ,预 啁啾技术已经实用 。使用这样的发射机 ,10 Gb/ s 的 NRZ 信号在 100 km 标准单模光纤上已进行了成功的 实验 。
光 通 信 技 术 OPTICAL COMMUNICATION TECHNOLOGY
中国无线电电子学 、电信技术类核心期刊
Vol . 26 No. 5
色散补偿技术及其进展
原荣 (中国电子科技集团公司第三十四研究所 桂林 541004)
摘要 介绍色散补偿原理 、方法和进展 ,并对光时分复用和波分复用宽带系统的色散补偿进行了 讨论 。
使接在调制器之后的半导体激光放大器工作在 饱和区 ,就可以使输入光纤的脉冲产生预啁啾 。半导 体激光放大器不仅对光脉冲进行了放大 ,而且也对它 进行了 C > 0 的频率啁啾 。由于这种啁啾 , 输入脉冲 在β2 < 0 的光纤中被压缩 。在没有放大器引入的啁 啾时 ,16 Gb/ s 的信号在 D = 15 ps/ (km·nm) 的普通单 模光纤上的传输距离被 GVD 限制在 14 km[1] ,使用工 作在饱和区的放大器后 ,传输距离增加了 4 倍 ,所以 这种补偿技术很有吸引力 。另外 ,如果在光纤线路 中 ,把半导体光放大器周期性地插入到掺铒光纤放大 器之间 ,它还能同时补偿光纤损耗和 GVD 。
色散补偿光纤 (DCF) 早在上世纪 80 年代就提出 来了 , 但 是 直 到 90 年 代 中 期 , 当 光 通 信 系 统 从 2. 5 Gb/ s发展到 10 Gb/ s 时才获得广泛的应用 。随着 比特速率的增加 ,色散已成为普通单模 ( G. 652) 光纤 传输距离超过 100 km 时的主要限制 。为此开发了使 零色散波长从 1. 3μm 移到 1. 55μm 的色散移位光纤 (DSF) 。但是很快认识到 ,由于色散在这一窗口接近 零容易产生四波混频 ( FWM) ,所以很难实现 DWDM。 研究发现 ,通过设计使光纤在这一窗口具有有限的色 散就可以减轻 FWM 的影响 ,这就使科学家们开发了 非零色散移位光纤 (NZ2DSF) ,从而使传输距离扩大 到 600 km 也不必在光纤中间进行色散补偿 ,但是在 收发两端还是需要的 。然而基于 NZ2DSF 的 WDM 系 统 ,使传输带宽超过 32 nm ,距离也超过 2000 km ,以及 40 Gb/ s 系统的出现 ,对色散补偿又提出了新的要求 。
3 色散补偿方法
色散补偿可以分为后补偿 、前补偿和在线补偿三 种 ,下面分别加以介绍 。 311 后补偿
在接 收 端 使 用 啁 啾 光 纤 光 栅 , 对 群 速 度 色 散
广西留学回国人员科学基金项目桂科回 0009006 资助 原 荣 男 ,1942 年生 ,研究员 02204211 收稿
6
光 通 信 技 术 2002 年第 5 期
图 3 FSK色散补偿系统原理图
= 1/ B , B 为比特速率 。图 3 表示 1 比特的延迟如何 在接收端产生三电平的光信号的原理图 。在本质上 由于光纤色散 , FSK 信号被转变成幅度调制的信号 。 在接收端 ,使用与判决电路连接的电子积分器可以将 这种信号解调出来 。使用这种方式 ,10 Gb/ s 的信号 在 253 km 标准单模光纤上已进行了成功的实验[1] 。
关键词 色散补偿 前补偿 后补偿 在线补偿 DCF DCM DWDM OTDM 中图分类号 TN818 文献标识码 A
1 前言
由于光纤放大器的实用化 ,光纤损耗已不再是光 纤通信系统的主要限制因素 。最先进的光波系统 ,如 DWDM 系统和 OTDM 系统被光纤色散所限制 ,而不是 损耗 。在某种意义上说 ,光放大器解决了损耗问题 , 但同时加重了色散问题 ,因为与电中继器相比 ,光放 大器不能把它的输出信号恢复成原来的形状 。其结 果是输入信号经多个放大器放大后 ,它引入的色散累 积使输出信号展宽 ,对系统传输速率和距离产生了严 重的限制 。
光均衡滤波器也可以用于色散补偿 ,其原理可以 这样理解 : GVD 通过频谱项 ( βi 2 zω2/ 2) 影响输出光信 号 ,很显然 ,如果一个滤波器的传输函数可以抵消该 相位项 ,那么就可以恢复输出光信号到原来的形状 。 法布里2珀罗干涉滤波器 、马赫2曾德尔干涉滤波器和 光纤光栅滤波器可以用于此目的 。 312 前补偿
应包括在 β3 项中 。实际上 , 当| β2| > 1ps2/ km 时 ,β3 项可以忽略不计 ,此时输出脉冲包络的幅度
A ( z , t)
=
1 2π
∫∞- ∞A
(0
,ω)
exp
i 2
β2
zω2
-
iωt
dω
(2)
式 (2) 中 A (0 ,ω) 是 A (0 , t) 的付里叶变换 。色散使光 信号展宽 ,是由相位系数 exp ( βi 2 zω2/ 2) 引起的 , 它使 光脉冲经光纤传输时产生了新的频谱成分 。所有的 色散补偿方式都试图取消该相位系数 ,以便恢复原来 的输入信号[1 ] 。
在低功率情况下 ,SiO2 光纤的折射率与入射光功 率无关 ;但是在高功率情况下 ,折射率与功率有关 ,其 传播常数和相位变得也与光功率相关 ,这种现象叫自 相位调制 (SPM) 。通过这种 SPM ,在光纤中传输的光 脉冲被线性调频 。所以在高功率情况下 ,传输光纤本 身就可以产生啁啾脉冲 。 313 在线补偿
预啁啾补偿技术是一种在发射端先调频后调幅 ( FM2AM) 技术 ,另一种补偿技术是单纯调频技术 ,即 采用频移键控 ( FSK) 技术 。这种技术是把代表信号 的“1”码和“0”码的波长改变一个恒定值Δλ, 这两种 码在色散光纤内传输时 , 因为波长稍有不同 , 所以传 输速度也略有不同 , 波长短的光比长的传输得快 , 两 码间产生的时间延迟为ΔT = DLΔλ。选择Δλ使ΔT
色散补偿光纤 (DCF) 是目前最广泛使用的技术 。
今天使用的大多数色散补偿是对 G. 652 单模光纤的 色散和色散斜率进行补偿 。随着非零色散移位光纤 的广 泛 使 用 , 也 要 求 对 它 的 色 散 和 色 散 斜 率 进 行 补偿 。
如果入射到光纤的平均功率足够低 ,光纤的非线 性响应就可以忽略 ,此时最简单的方式是在具有正色 散值的标准单模光纤之后接入一段在该波长下具有 负色散特性的色散补偿光纤 。此时色散补偿条件为 β21 L1 +β22 L2 = 0 ,因为 Dj = - (2πc/ λ2)β2 j , 所以色散 补偿条件变为 D1 L1 + D2 L2 = 0 , 当该式满足时 , 光纤 输出脉冲形状被恢复到它输入的形状 。色散补偿光 纤的长度应满足 L2 = - ( D1/ D2) L1 。从实用考虑 , L2 应该尽可能短 ,所以它的色散值 D2 应尽可能大 。图 4 表示使用具有负色散的色散补偿光纤 ,对传输光纤的 正色散进行补偿 ,以保证整条光纤线路的总色散为零 。
前补偿是在发射端对输入脉冲的特性进行修正 , 一种简单的方法是使光纤输入脉冲频率发生预啁啾 。 但是在直接调制 LD 的系统中 ,啁啾系数 C < 0 , 对于 普通单模光纤 , 在 1. 55 μm 波长区 ,β2 < 0 , 因此输入 脉冲开始被光纤色散压缩的条件 β2 C < 0 不满足[1] , 不能采用前补偿 ,只能在外调制时采用 。
本文将讨论各种色散补偿的方法 、基理及其进展 。
2 色散补偿原理
最近发展起来的色散补偿技术就是解决色散对
传输速率和距离限制这个实际问题的 。所有这些补
偿技术的概念可用脉冲传输方程
5A 5z
+
i 2
β2
52 A 5 t2
-
i 6
β3
53 A 5 t3
=0
(1)
来理解 ,式中 A 是输出脉冲包络的幅ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ , 三阶色散效
色散补偿光纤有两种设计方法 , 一种是单模设 计 ,另一种是双模设计 。在单模设计中 , 使 DCF 满足 单模传输条件 ,但是反映光纤特性的 V 参数比较小 , 当 V ≈1 时 , 只有约 20 %的基模功率被限制在纤芯 中 ,大部分功率扩散进折射率较小的包层 。这种光纤 的 GVD 与普通光纤截然不同 ,它的 D≈ - 100 ps (km· nm) 。其缺点是 ,由于这种光纤的弯曲损耗增加 ,所 以它的损耗 α在 1. 55 μm 较大 (0. 4～1. 0 dB/ km) 。 通常用比值 M = | D| / α来衡量各种 DCF 的性能 ,现 在已可以提供色散值为 - 300 ps/ km·nm、M > 400 ps/ nm·dB 的 DCF。
由于啁啾光栅的色散值 Dg 最终由光栅两端的
图 1 啁啾光纤光栅色散补偿原理
图 2 用光环形器将啁啾光栅的反射信号分离出来
布喇格波长差Δλ(带宽) 决定 。如果采用双二进制编 码减小信号带宽或者在发射端采用预啁啾技术 ,可进 一步增加传输距离 。
使用光环形器可从入射信号中将光栅的反射信 号分出来 ,如图 2 所示 。
2002 年第 5 期 原 荣 :色散补偿技术及其进展
5
( GVD) 引起的脉冲展宽进行补偿是后补偿常用的一 种技术 。布喇格波长 λB 与光栅间距 Λ 和等效折射 率 n 的关系是λB = 2 nΛ, 因为光栅间距 Λ 随长度变 化 ,所以 λB 也随光栅长度线性变化 ,这样入射光脉冲 的不同频率成分 ,就在满足布喇格条件的光栅不同位 置上反射 。对于普通单模光纤 , 在 1550 nm 处色散值 为正 ,处在反常色散区 ,β2 < 0 , 高频分量较低频分量 传播得快 。色散补偿的机理可以理解为 ,节距线性变 化 (chirp) 的光纤光栅在光栅的每一点都可视为一个 布喇格滤波器 ,对特定波长的光信号反射回去 , 而对 其它波长的光信号允许通过 。若使光栅节距大的一 端在前 ,随着长度的增加 , 光栅间距 nΛ 也减小 , 所以 提供正常 GVD ,此时β2 > 0 ,正好与在 1550 nm 处反常 色散区普通单模光纤的 β2 相反 。因此 , 低频分量在 这样放置的光栅前端反射 ,而高频分量在光栅末端反 射 ,高频分量比低频分量多走了 2L g 距离 ( L g 为光栅 长度) ,经过光栅传输以后 ,滞后的低频分量便会赶上 高频分量 , 从而起到色散补偿的作用 , 如图 1 所示 。 实验表明 ,采用 10 cm 长的旁瓣消除线性调制光纤布 喇格光栅 ,可对 400 km 的普通单模光纤的 GVD 进行 补偿 ,实现了 10 Gb/ s 的光信号的无误码传输 。如果 不补偿 ,传输距离只有 30 km ,由此可见 ,经过这样的 补偿可使传输距离扩大 10 多倍 。
双二进制编码可以减小带宽 50 % ,所以在发射 机产生的给定比特速率的光信号带宽 ,与通常的开关 键控方式相比也减小了 50 %。因为群速度色散引入 脉冲展宽取决于信号带宽 ,所以传输距离对于带宽减 小的信号增加了 。综合使用双二进制编码和外调制 产生 C > 0 的预啁啾技术 ,已成功地进行了10 Gb/ s的 信号在 160 km 标准单模光纤上的传输[1] 。
相位调制技术的优点是外调制器本身可以调制 载波相位 。外调制器的折射率可用施加的电信号来 改变 ,这样就产生了 C > 0 的频率啁啾 , 所以输入脉 冲开始被光纤色散压缩的条件 β2 C < 0 得到满足 。 LiNbO3 调制器的 C = 0. 6～0. 8 , 电吸收调制器和 MZ 调制器也可以产生 C > 0 的啁啾光脉冲 。由于包含 电吸收调制器的单片集成 DFB 激光器的商品化 ,预 啁啾技术已经实用 。使用这样的发射机 ,10 Gb/ s 的 NRZ 信号在 100 km 标准单模光纤上已进行了成功的 实验 。
光 通 信 技 术 OPTICAL COMMUNICATION TECHNOLOGY
中国无线电电子学 、电信技术类核心期刊
Vol . 26 No. 5
色散补偿技术及其进展
原荣 (中国电子科技集团公司第三十四研究所 桂林 541004)
摘要 介绍色散补偿原理 、方法和进展 ,并对光时分复用和波分复用宽带系统的色散补偿进行了 讨论 。
使接在调制器之后的半导体激光放大器工作在 饱和区 ,就可以使输入光纤的脉冲产生预啁啾 。半导 体激光放大器不仅对光脉冲进行了放大 ,而且也对它 进行了 C > 0 的频率啁啾 。由于这种啁啾 , 输入脉冲 在β2 < 0 的光纤中被压缩 。在没有放大器引入的啁 啾时 ,16 Gb/ s 的信号在 D = 15 ps/ (km·nm) 的普通单 模光纤上的传输距离被 GVD 限制在 14 km[1] ,使用工 作在饱和区的放大器后 ,传输距离增加了 4 倍 ,所以 这种补偿技术很有吸引力 。另外 ,如果在光纤线路 中 ,把半导体光放大器周期性地插入到掺铒光纤放大 器之间 ,它还能同时补偿光纤损耗和 GVD 。
色散补偿光纤 (DCF) 早在上世纪 80 年代就提出 来了 , 但 是 直 到 90 年 代 中 期 , 当 光 通 信 系 统 从 2. 5 Gb/ s发展到 10 Gb/ s 时才获得广泛的应用 。随着 比特速率的增加 ,色散已成为普通单模 ( G. 652) 光纤 传输距离超过 100 km 时的主要限制 。为此开发了使 零色散波长从 1. 3μm 移到 1. 55μm 的色散移位光纤 (DSF) 。但是很快认识到 ,由于色散在这一窗口接近 零容易产生四波混频 ( FWM) ,所以很难实现 DWDM。 研究发现 ,通过设计使光纤在这一窗口具有有限的色 散就可以减轻 FWM 的影响 ,这就使科学家们开发了 非零色散移位光纤 (NZ2DSF) ,从而使传输距离扩大 到 600 km 也不必在光纤中间进行色散补偿 ,但是在 收发两端还是需要的 。然而基于 NZ2DSF 的 WDM 系 统 ,使传输带宽超过 32 nm ,距离也超过 2000 km ,以及 40 Gb/ s 系统的出现 ,对色散补偿又提出了新的要求 。
3 色散补偿方法
色散补偿可以分为后补偿 、前补偿和在线补偿三 种 ,下面分别加以介绍 。 311 后补偿
在接 收 端 使 用 啁 啾 光 纤 光 栅 , 对 群 速 度 色 散
广西留学回国人员科学基金项目桂科回 0009006 资助 原 荣 男 ,1942 年生 ,研究员 02204211 收稿
6
光 通 信 技 术 2002 年第 5 期
图 3 FSK色散补偿系统原理图
= 1/ B , B 为比特速率 。图 3 表示 1 比特的延迟如何 在接收端产生三电平的光信号的原理图 。在本质上 由于光纤色散 , FSK 信号被转变成幅度调制的信号 。 在接收端 ,使用与判决电路连接的电子积分器可以将 这种信号解调出来 。使用这种方式 ,10 Gb/ s 的信号 在 253 km 标准单模光纤上已进行了成功的实验[1] 。
关键词 色散补偿 前补偿 后补偿 在线补偿 DCF DCM DWDM OTDM 中图分类号 TN818 文献标识码 A
1 前言
由于光纤放大器的实用化 ,光纤损耗已不再是光 纤通信系统的主要限制因素 。最先进的光波系统 ,如 DWDM 系统和 OTDM 系统被光纤色散所限制 ,而不是 损耗 。在某种意义上说 ,光放大器解决了损耗问题 , 但同时加重了色散问题 ,因为与电中继器相比 ,光放 大器不能把它的输出信号恢复成原来的形状 。其结 果是输入信号经多个放大器放大后 ,它引入的色散累 积使输出信号展宽 ,对系统传输速率和距离产生了严 重的限制 。
光均衡滤波器也可以用于色散补偿 ,其原理可以 这样理解 : GVD 通过频谱项 ( βi 2 zω2/ 2) 影响输出光信 号 ,很显然 ,如果一个滤波器的传输函数可以抵消该 相位项 ,那么就可以恢复输出光信号到原来的形状 。 法布里2珀罗干涉滤波器 、马赫2曾德尔干涉滤波器和 光纤光栅滤波器可以用于此目的 。 312 前补偿
应包括在 β3 项中 。实际上 , 当| β2| > 1ps2/ km 时 ,β3 项可以忽略不计 ,此时输出脉冲包络的幅度
A ( z , t)
=
1 2π
∫∞- ∞A
(0
,ω)
exp
i 2
β2
zω2
-
iωt
dω
(2)
式 (2) 中 A (0 ,ω) 是 A (0 , t) 的付里叶变换 。色散使光 信号展宽 ,是由相位系数 exp ( βi 2 zω2/ 2) 引起的 , 它使 光脉冲经光纤传输时产生了新的频谱成分 。所有的 色散补偿方式都试图取消该相位系数 ,以便恢复原来 的输入信号[1 ] 。
在低功率情况下 ,SiO2 光纤的折射率与入射光功 率无关 ;但是在高功率情况下 ,折射率与功率有关 ,其 传播常数和相位变得也与光功率相关 ,这种现象叫自 相位调制 (SPM) 。通过这种 SPM ,在光纤中传输的光 脉冲被线性调频 。所以在高功率情况下 ,传输光纤本 身就可以产生啁啾脉冲 。 313 在线补偿