色散补偿啁啾光栅_啁啾光栅色散补偿前景_啁啾光纤光栅原理

近年来 , 随着光纤通信的迅速发展 , 多通道的色散补偿技术成为促进光纤通信发展的一项关键技术 . 由于色散补偿光纤( DCF) 损耗大 , 光纤的非线性强 , 而且用 DCF很难实现大范围的色散斜率的补偿。为此 , 人们发明了多种色散补偿器 。

作用

光通信使用的G.652标准光纤在1550nm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1100ps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。

分类

啁啾( chirp ) 光纤光栅对常规光纤的色散进行补偿 , 具有成本低、结构简单、插入损耗小和性能可靠等多方面的优点 , 因此成为一种很有前景色散补偿方案。在光纤光栅对多信道光纤通信系统进行色散补偿时 , 由于光纤光栅存在带外反射 , 会引入线性串扰 . 多信道的色散补偿可以采用串联的窄带光纤光栅 、 宽带光纤光栅 、 多信道光纤光栅( 如超叠加光纤光栅 、 强度取样光栅和相位取样光纤光栅 ) 等多种方式来进行 。色散补偿啁啾光栅

串联的窄带光纤光栅

但是 , 多波长色散补偿需要多个相位掩模板 、 需要封装的光纤光栅的数量较多 , 因此成本会增加 , 色散补偿器的体积也很难做得很小 , 由于背景损耗和熔接损耗等问题的影响 ,插损也会增大 , 受到这些因素的限制 , 当信道数很多时 , 需要使用多波长光纤光栅。[1]

取样光纤光栅

在相同的工艺条件下 , 取样光纤光栅和超叠加光纤光栅的写入误差要大于窄带光纤光栅 . 这是由于取样光纤光栅和超叠加光纤光栅具有复杂的折射率调制 , 折射率调制的幅度和相位误差对光纤光栅的影响更为严重 , 导致光纤光栅的特性有不同程度的恶化 . 此外 , 考虑到光致折射率调制的饱和效应 ,当信道数增大时光纤光栅的相位和幅度都会产生畸变 , 这就大大限制 了更多信道光纤 光栅的制作 . 因此 , 人们又发明了相位取样光纤光栅 . 它的取样函数通过制作相位掩模板实现 , 其写入过程和写入普通光纤光栅一样简单 , 适于进行批量生产 , 是一种很有应用前景的技术.

但是 , 它的性能还是要比窄带光纤光栅差一些 , 除了受到复杂的折射率调制的限制以外 , 它的串扰特性也不如串联的窄带光纤光栅 .[1]

具有低串扰的光纤光栅色散补偿器

这种色散补偿器由几个波长交错的多波长光纤光栅组成 , 它对线性串扰和非线性串扰都具有一定的抑制能力 , 其结构简单 , 系统成本增加很少 , 而且没有额外的插损。

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