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用于40G/100G光传输的色散补偿技术
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对FBG啁啾的精确控制是精确色散补偿技术的关键。通过使用先进的直接写入FBG制造技术,色散特征可以做到精确模拟用于补偿的光纤或跨段的色散属性。
目前有两种主要的商用FBG色散补偿器类型:多通道型(或通道化)和连续型。通道化补偿器提供特定通道间距或特定栅格的补偿。连续型补偿器很像DCF那样在整个C或L波段提供连续补偿。因此连续型补偿可以提供独立的总通道规划,这一功能在考虑更高位速率、密集通道间距和未来可升级性时尤其让人感兴趣。
FBG和DCF的比较
如前所述,插入损耗是使用DCF进行色散补偿时的最大缺点之一。例如,用于100km到120km标准单模光纤补偿的商用DCF有约10dB的插入损耗,而相同跨距下的连续型FBG-DCM补偿只有3到4dB的插入损耗(对通道化FBG解决方案来说不到3dB)。
另外,DCF的插入损耗与需要补偿的长度接近呈线性的关系,而在FGB中,插入损耗几乎是常数(图3)。

插入损耗是光网络中的一个主要成本因素,因为它直接影响需要的放大倍数。而保持较少数量的放大器不只是成本方面的一个关键问题,掺铒光纤放大器(EDFA)实际上会增加严重的与波长有关的色散也是一个事实。当这种放大器的数量增加时,会负面影响系统性能。
FBG-DCM的另外一个优点是能够承受较大的光功率。DCF在还是中等大小的光功率时就会呈现严重的非线性问题,而FBG-DCM可以容忍所有光网络中常见的最大光功率而不致产生任何负面效应。
在增加位速率时精确色散补偿将变得更加严格。与调制方式稍有关系的色散容差正比于位速率的平方值。通常10G传输线的色散容差在1000ps/ns以上。但对于40G的光传输线来说,这个容差通常会下降到100ps/nm以下。
由于制造和设计原因,DCF补偿经常会呈现与波长高度相关的残留色散问题,并导致不充分的斜率匹配。这种现象对用于非零色散位移光纤(NZ-DSF,如LEAF)补偿的DCF来说尤其显著,而且针对标准单模光纤(SMF)优化过的DCF多少也存在这种现象。
低残留色散是一个重要要求,特别是在高位速率应用以及要求全波长频带色散补偿的场合。因此FBG技术具有调整FBG补偿行为以适合实际上所有色散与色散斜率特性的能力已经成为一个关键优势。

图4比较了典型的针对NZ-DSF的DCF和FBG补偿方案。从图中可以清楚地看出,DCF存在着很大的与波长相关的色散变化。在实际使用中,这意味着在整个C频段中不同的传送通道需要用不同的补偿方案,而且在最坏情况下,一些通道可能无法正常工作。


