超长站距光纤通信研究

　　OFweek光通讯网讯，据《硅谷》杂志2012年第23期刊文称，对超长站距光纤通信进行研究，指出影响传输距离的主要因素，以及相应的应对技术，在此技术上，以南方电网罗百线路为例，进行光纤超长距离传输电路设计，并开展相应的测试，验证设计电路。

　　1 超长站距光纤通信传输的限制因素

　　光纤传输距离主要受光纤的衰减、色散、非线性三方面影响，分别对应为光信噪比受限、色散受限和非线性受限。

　　1.1光信噪比受限

　　在进行光传输系统设计时，系统的接收光信噪比如下式（1）所示：

　　（1）

　　其中是指入纤信号光功率；为线路的衰减值；为光放大器的噪声指数，是指系统总的跨段数，为光子的跃迁能量，约-58dB[8]。

　　由上式可以看出，信噪比受限主要有两方面：一是信号经过放大器时引入的噪声，二是长距离传输引入的噪声。

　　1.2色散受限

　　色散受限是指当信号相邻码元间产生码间干扰，造成接收机产生错误的电平判决从而产生误码。光纤中有三种基本色散效应：模间色散、色度色散和偏振模色散。在单模光纤中，色度色散占主导地位。

　　1.3非线性受限

　　1.3.1克尔效应：在进入光纤的光功率较高的情况下，光纤会表现出与入射光的光强有很强相关性的折射率，从而改变了入射光在介质中的传输特性这一现象。

　　1.3.2受激散射：受激散射是指由于光纤物质中原子振动参与的光散射现象。在受激散射效应中，受激布里渊散射阈值低于受激拉曼散射阈值，因此它是制约光纤通信入纤光功率大小的首要因素。

　　2 超长站距光纤通信系统的关键技术

　　针对光信噪比（OSNR）受限的问题，常用的解决方法包括：降低光放大器的噪声指数，例如使用等效噪声指数为负值的拉曼放大技术与遥泵放大技术；使用损耗较小的新型光纤技术，可以降低链路损耗，从而提高进接收侧前置放大器的光功率；采用前向纠错编码技术（FEC）降低接收机对系统光信噪比的要求等。针对色散受限问题，当传输速率不大于或传输距离较短时，偏振模色散对光纤传输系统的影响较小，不需要考虑。而对于色度色散，通常采用啁啾光纤光栅进行色散补偿。

　　2.1前向纠错技术

　　前向纠错技术是在发送端的FEC编码器将待发送的数据信息按一定规则编码产生监督码元，从而形成具备一定纠错能力的码字。而接收端的FEC译码器将收到的码字序列按预先规定的规则译码，当检测到接收码组中的监督码元有错误时，译码器就对其差错进行定位并纠错，这样可以获得编码增益，从而系统的传输距离得以提高。FEC可以分为带外FEC和带内FEC。