色散补偿啁啾光栅_啁啾光栅补偿的优缺点_色散补偿光纤公式

2009年第2期(总第152期)

光通信研究

STUDYONOPTICALCOMMUNICATIONS

2009.04(Sum.No.152)

通信系统与网络技术

基于啁啾光纤光栅色散补偿问题的思考

于俊婷1,何宏业2

(1.西安通信学院,陕西西安710106;2.外国语学院,河南洛阳471003)

摘要:色散已成为光纤长距离、高速率通信中的巨大障碍。鉴于色散补偿光纤插入损耗大、易引入非线性效应等缺点,文章采

用啁啾光纤光栅对系统进行色散补偿,克服了以上不足。通过分析啁啾光纤光栅色散补偿的原理,结合理论分析,提出在多通道波分复用系统中使用啁啾光纤光栅,以实现长距离无中继传输。关键词:啁啾光纤光栅;色散补偿;色散中图分类号:TN818文献标识码:A文章编号:10052()2Studyonchromaticdispersionfibergratings

1,2

(1.Xi’anCommunications,PLAUniversityofForeignLanguages,Luoyang471003,China)Abstract:Chromaticanenormousobstacletothedevelopmentoflong2haulhigh2speedfiber2opticcom2munications.SoFibers(DCF)areusuallyusedtosolvethisproblem,buttheyareliabletogreatin2sertionlossandnonlinearOnthebasisofyzingthedispersioncompensationprincipleofthechirpedfibergrating,weproposetouseitinmulti2channelWDMsystemssoastorealizelong2haulrepeaterlesstransmissions,whileovercomingtheabove2mentionedshortcomings.

Keywords:chirpedfibergrating;dispersioncompensation;dispersion

随着光纤通信的发展,网络容量不断扩大,光纤色散成为影响光纤通信向长距离、高速率发展的主要因素。光纤放大器的应用使长距离传输成为可能。色散补偿啁啾光栅然而随着传输距离的不断增大,色散路中不断积累,导致脉冲展宽,从而引起码间干扰,影响系统的传输性能。为了解决色散问题,人们提出了许多方案,例如采用色散补偿光纤(DCF)、采用啁啾光纤光栅补偿等。DCF虽然带宽不受限制,温度稳定性较好,但其非线性系数和插入损耗大,成本较高;相比之下,啁啾光纤光栅是一种无源光器件,具有体积小、插入损耗低、与光纤兼容性好、波长选择性好、不受非线性影响等特点,在光纤色散补偿方面备受关注。

在啁啾光纤光栅中,谐振波是位置的函数,不同波长的入射光在啁啾光纤光栅的不同位置上反射,并具有不同的时延。短波长分量经受的时延长,长波长分量经受的时延短,光栅所引入的时延与光纤中传输时造成的时延正好相反,二者引入的时延差相互抵消,使脉冲宽度得以恢复。对于标准单模光纤,在1.55μm处色散值为正,处于反常色散区,蓝移分量较红移分量传播得快,光通过一段标准通信光纤后发生脉冲展宽,可导致码间干扰。由于啁啾光栅的不同反射点有不同的反射波长,因此在1.55μm负色散区,蓝移分量快于红移分量。若使光栅周期大的一端在前,使红移分量在光栅的前端反射,蓝移分量在光栅的末端反射,则蓝移分量可比红移分量多走2Lg(Lg为光栅长度)距离。这样就会在红蓝移分量间产生时延差,经光栅后,滞后的红移分量便会赶上蓝移分量,使脉冲压缩而达到色散补偿的目的。

通常用色散参数Dg来描述啁啾光栅的色散特

λ,式中,Δt为光在光栅中性,其定义为Δt=DgLgΔ

λ为光栅波长带宽,相当于传输一个来回的时间;Δ

z=0处和z=Lg处的布拉格波长之差。又已知

1啁啾光纤光栅补偿原理

利用啁啾光纤光栅进行色散补偿是一种很有潜

力的方法。色散补偿啁啾光栅它的主要优点是:可单通道或多通道工作,非线性低,损耗低,封装紧凑。光纤光栅用于色散补偿的工作原理如图1所示

。

图1啁啾光纤光栅色散补偿原理

Δt=2Lgneff/c(neff为有效折射率),则色散参数为

Δλ)。(1)Dg=2neff/(c

G.652光纤在1.55μm处的色散为17ps/(nm・km),由式(1)可得,长度为10cm、带

收稿日期:2008210228

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