相互分离。单模光纤主要色散是群时延色散,即波学色散和材料色散。这些色散都会导致光脉冲展宽,分致信号传输时的畸变和接收误码率增大。在这里说明4个色散术语:材料色散、波导色散、模式色散和偏振模色散5。
材料色散:这是由于光纤材料的折射率随光频率呈非线性变化,而光源有一定谱宽,于是不同的波长引起不同的群速度6。
波导色散:这是某个导模在不同波长光源有一定的谱宽下的群速度不同引起的色散,它与光纤结构的波导效应有关,又称为结构色散。
模间色散:多模光纤中由于各个导模之间群速度不同造成模间色散。在发送机多个导模同时激励时,各个导模其有不同的群速,到达接收端的时刻不同7。
偏振模色散:普通单模光纤实际上传愉两个相互正交的模式,实际在单模光纤存在各种少量随机的不确定性,不对称性,造成了两个偏振模的群时延不同,导致偏振模色散8。
212色散补偿的概念
在10Gbits以上的高速长距离传输系统中,必须考虑色散补偿问题。色散补偿包括色度色散补偿和偏振模色散补偿9。
高速光纤系统的群速度色散补偿方法,其中几种具有代表性的是基模高阶模色散补偿光纤、色散补偿光纤光栅、高阶模色散补偿器和VIPA(VisualImagePhaseArray)器件等。也可在信号调制和接收刚一采取一定的措施以减小色散的影响,如在信号调制时加啁啾,在接收端进行动态色散补偿等。
色度色散补偿的方式包括色散补偿器件和色散补偿模块,目前使用最多的是
fVI
色散补偿模块(DCM),主要利用色散补偿光纤DCF构成模块,但是这种色散补偿光纤具有较强的非线性效应,会使不同信道之间的串扰加大。在40Gbits系统当中,环境因素的变化会造成色散量大小的随机波动,因而还要求色散补偿模块是可调谐的,需要动态色散补偿,相关的技术有啁啾光纤光栅色散补偿,环形谐振器,虚相位阵列,沉积了加热金属的相位平板光栅,连接基于高阶模光纤的长周期光栅的光开关,多腔反射滤波器等,但是真正商用的产品不多10。
对于克服偏振模色散(PMD)目前有两种方案,一是在线路上解决PMD问题。采用新的,性能好的,低PMD系数的光纤,以及光信号采用新的调制格式,使光信号不易受PMD的影响。这种方法成本较低,只能用于新的光纤。第二种方法是采用PMD补偿技术,对PDM动态地进行调节和管理。这种方法价格昂贵,但是可以允许网络运营商继续使用原有的旧光纤10。
213色散补偿技术的特点
不同的色散补偿技术具有不同的特点,这里只说明几种色散补偿技术。负色散光纤补偿法r