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cyqdesign

2007-02-27 16:06

光纖技術(shù)與光纖網(wǎng)絡(luò)概述

1.光導(dǎo)纖維技術(shù)特性

1.1.非零色散光纖

非零色散光纖(G.655光纖)的基本設(shè)計思想是在1550窗口工作波長區(qū)具有合理的、較低的色散, 足以支持10Gbps的長距離傳輸而無需色散補償,從而節(jié)省了色散補償器及其附加光放大器的成本；同時其色散值又保持非零特性, 具有最小數(shù)值限制，適宜開通具有足夠多波長的DWDM系統(tǒng), 同時滿足TDM和DWDM兩種發(fā)展方向的需要。

為了達到上述目的，我們可以將零色散點移向短波長側(cè)或長波長側(cè), 使之在1550nm附近的工作波長區(qū)呈現(xiàn)一定大小的色散值以滿足上述要求。典型G.655光纖在1550nm波長區(qū)的色散值為G.652光纖的1/6～1/7，因此色散補償距離也大致為G.652光纖的6～7倍，色散補償成本(包括光放大器、色散補償器和安裝調(diào)試)遠低于G.652光纖。另外，由于G.655光纖采用了新的光纖拉制工藝，具有較小的極化模色散，單根光纖的極化模色散一般不超過0.05ps/km0.5。即便按0.1ps/km0.5考慮，這也可以實現(xiàn)至少400km長的40Gbps信號的傳輸。

在兩種零色散點不同偏移方向的G.655光纖中，具有正色散的G.655光纖的主要優(yōu)點是可以利用色散補償其一階和二階色散；另外，由于在1550nm附近D為正，有可能與能夠產(chǎn)生負啁啾的MZ外調(diào)制器結(jié)合, 利用SPM技術(shù)來擴大色散受限傳輸距離甚至實現(xiàn)光孤子傳輸；最后, 這類光纖在1310nm波長區(qū)的色散較小，有利于開放1310窗口。但它的主要缺點是可能產(chǎn)生調(diào)制不穩(wěn)定性；另外, 這類光纖對XPM的影響比較敏感, 由之產(chǎn)生的性能劣化較大。

具有負色散的G.655光纖的主要優(yōu)點是不存在調(diào)制不穩(wěn)定性問題，接收機眼圖清楚, 對XPM的影響不敏感, 由之產(chǎn)生的性能劣化較小。其缺點是不能利用SPM來擴大色散受限傳輸距離, 也不支持光孤子通信, 1310nm窗口色散較大；此外，在光纖制造工藝相同和折射率剖面形狀類似的條件下，零色散波長較長的光纖要求有較大的波導(dǎo)色散，因而芯包折射率差較大，從而往往使之損耗較大而有效面積較小，最后，利用G.652光纖來補償這類光纖雖然僅能補償其一階色散, 但G.652光纖成本較便宜。在具有負色散的G.655光纖中, 不同廠家的具體設(shè)計和參數(shù)也不盡相同。原則上, 色散系數(shù)絕對值小有利于10Gbps信號傳得更遠, 但四波混和影響大, 復(fù)用的通路數(shù)少于色散系數(shù)絕對值較大的光纖，不利于密集波分復(fù)用系統(tǒng)應(yīng)用。另外,隨著系統(tǒng)應(yīng)用波長范圍向L波段擴展，這類光纖的零色散波長恰好處于1570nm附近,會發(fā)生四波混合問題,不利于開拓L波段應(yīng)用。隨著復(fù)用通路數(shù)越來越大以及系統(tǒng)應(yīng)用波長范圍向L波段擴展，這類光纖的弱點越來越顯著。

總的來看，兩類光纖各有優(yōu)缺點,共同的優(yōu)點是均能支持以10Gbps為基礎(chǔ)的長距離DW DM傳輸系統(tǒng)。當傳輸距離為幾百公里范圍時, 即多數(shù)陸地傳輸系統(tǒng)應(yīng)用場合,具有正色散的G.655光纖上的脈沖有壓縮現(xiàn)象,眼開度較大,MI影響不大,比較有利,具有負色散的普通G.655光纖也同樣可用,但復(fù)用通路數(shù)不夠多;當傳輸距離大于1000km時,兩類光纖上的脈沖均呈較大的展寬現(xiàn)象,必須使用色散補償技術(shù)。但要注意,具有正色散的G.655光纖上的脈沖頻譜展寬將會大到其中部分功率落到WDM濾波器通帶之外,或者會由于光放大器鏈的增益帶變窄而被濾掉。此時,負色散G.655光纖將是唯一的選擇,例如海纜系統(tǒng)應(yīng)用就是這樣。近來,隨著DWDM系統(tǒng)的工作波長區(qū)從C波段向L波段發(fā)展,具有正色散的G.655光纖正逐漸成為未來陸地光纖通信系統(tǒng)的主要光纖類型。