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40G高速光通信系统中的色散补偿
2.3 GT标准具
基于GT标准具技术的色散补偿模块,其核心元件GT标准具是由两个平行反射镜构成,前一片是低反镜,后一片是全反镜,镜片之间的介质折射率小于反射镜的折射率。
GT标准具使光信号中不同的光谱分量所传输的光程不同,产生周期性的色散效果。当该色散周期与信道间隔匹配时,该方案可同时补偿所有DWDM信道的色散。
采用单级GT标准具,色散补偿范围和工作带宽有限。
通过多个GT标准具级联,参见图2中的配置,结合标准具内光学介质的热光效应,通过加热器改变温度,精确控制每个标准具群时延曲线的峰值波长位置,不仅实现大范围的色散量调节,同时也拓宽了通道工作带宽,可用于系统的可调色散补偿。
图 2 级联型GT标准具
图 3 级联型GT标准具工作原理
2.4 技术方案对比
表1对以上三种技术优缺点进行了对比,从图4和图5中插入损耗和延迟这两项指标的比较,我们发现啁啾光纤光栅具有插入损耗低和低传输延迟特征。
表 1 色散补偿技术方案对比
图 4 各类方案插入损耗指标对比
图 5 各类方案的延迟对比
3. 高速光通信系统中的色散补偿
高速光通信系统中的色散管理复杂,不同类型的传输系统对色散补偿有不同的要求,可参见表2(仅列出了部分应用) ,结合表1 我们发现现有的色散补偿技术都无法全面满足各类系统要求,实际应用当中需要具体分析系统色散特点,采用多种色散补偿技术相结合的方式
表 2 高速光通信各类应用对色散补偿要求
对于超长距离传输应用,由于啁啾光纤光栅和GT标准具存在着群时延抖动,当器件级联后,会给系统带来传输代价,此时首选色散补偿光纤技术,由于色散补偿光纤无法100%补偿色散斜率,同时也要考虑在接收端进行通道间残余色散补偿。
对于海底光缆传输系统,为了减少超长距离传输带来的色散累积问题,传输光缆采用的是不同类型的光纤混合配置,或者采用低色散系数光纤,在接收端由于传输光纤色散斜率的原因,参见图6,中间信道的色散能够得到完全补偿,两边的信道残余色散高达+/-4000ps/nm,参见图7,在接收端只能采用啁啾光栅的技术方案进行通道间残余色散补偿。
图 6 海缆传输接收端残余色散
图 7 利用啁啾光纤光栅对海缆传输的残余色散进行补偿
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