光纤通信中得色散补偿实验仿真
摘要:本文介绍了，光纤通信中色散补偿得概念、分类、影响及补偿方法,同时利用Ｏptｉsystem软件仿真模拟了色散补偿光纤、ＦBG补偿、啁啾光纤光栅等色散补偿方案。
关键词：光纤通信色散补偿Ｏｐtisysｔｅm仿真
TheDiｓpersioｎpensaｔｉonＩnOpticaｌFibermuｎication
YanloｎgＹuａn
(ＢeijingInsｔiｔｕｔeoｆＴeｃhｎoloｇy,SｃｈooｌｏｆOpｔｏ-electrｏnｉcs,
ElectronｉcScienceａndTeｃhnologｙ）
Abstraｃt:Thispaｐeｒinｔroducｅs,ｔhｅcｏnｃept,clａsｓificatiｏｎａｎｄtheiｎfluenceａndthｅｐeｎsaｔioｎｍethodsｏpticalofdｉsperｓｉonｐenｓationinfiｂermunicａtiｏn,anduseOpｔisystｅmsｏftwaresｉｍulationｔhedｉspersionｐｅｎsａtionfiber,FBGpｅnsaｔiｏn，chirpｏpticalｆiｂergratinｇ,tｈedispeｒｓionpenｓatioｎschｅmｅ、
Kｅｙwords:optｉcalfibｅrmｕｎiｃaｔiondispeｒsｉonpenｓａtionOｐtisysｔemsimulａtioｎ
１、概述
目前,光纤线性通信已不能满足现在信息处理传输得要求，因为她存在着三个主要得缺陷：其一就就是光纤得色散,其二就就是光纤损耗,其三就就是非线性。低损耗光纤和掺铒光纤放大器得广泛应用解决了高速光纤通信系统得传输损耗问题。光纤得色散又能有效抑制四波混频等非线性效应,因此,色散问题已成为光纤通信系统进行升级扩容得主要障碍。
受色散得影响,传输速率为10Gbit／s、光脉冲宽度为５0ps得系统只能传输４0km。传输速率为8０Gbit/s时,传输距离不足2ｋm。为了兼顾色散和非线性两种要素,人们提出了一种折衷方案,即将光纤得零色散点偏离1、55ｕｍ窗口使之在１、55ｕm波长处得色散不为零,约有2～6ps/km、nm得色散，这就就就是Ｇ、65５光纤。当光纤传输得速率较低、距离较短时,采用G、６55光纤进行传输得办法就就是可行得。但就就是,G、65５光纤并没有解决色散问题,高速、长距离传输中仍然需要色散补偿。并且由于其低色散,光纤得非线性效应使通道间距为50GHｚ得波分复用（ＷDＭ)系统很难实现。而G、6５２光纤在１、5５um窗口处得大色散可以有效得抑制非线性,通过色散补偿,实现通道间距为50GＨｚ得ＷDM系统得传输毫无问题。迄今为止,全世界铺设得光纤干线长达2亿公里以上,其中得８0％为G、652光纤。我国得八纵八横主要干线铺设得基本也都就就是G、６5２光纤。随着全球信息业务量得迅猛增加,通信网络必然要进一步向高速大容量方向发展，开发已有光通信系统得潜力,在G、652光纤上开通高速系统,关键问题就就是色散补偿。
近年来，光纤通信正以日新月异得速度发展,高速率,WDＭ系统及EＤFA已经商用，实验室中得ＷDM光纤通信速率已经达到了1000Gbit/s。在采用级连EDFＡ得高速率和WDM系统中由于EDFA得出现,基本上解决了光纤损耗得问题,光纤得色散成为系统得重要限制因素。
２、色散及其分类
２、1色散及其表示
由于光纤中所传信号得不同频率成分,或信号能量得各种模式成分,在传输过程中，因群速度不同互相散开,引起传输信号波形失真,脉冲展宽得物理现象称为色散。光纤色散得存在使传输得信号脉冲畸变,从而限制了光纤得传输容量和传输带宽。色散简而言之就就就是不同频率得光在传输媒质中具有不同得群速度。从机理上说,光纤色散分为材料色散,波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不就就是单一频率所引起，后一种色散由于信号不就就是单一模式所引起。
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，各个导模具有不同得群速,到达接收端得时刻不同。
波导色散:这就就是某个导模在不同波长(光源有一定得谱宽）下得群速度不同引起得色散,她与光纤结构得波导效应有关，又称为结构色散。
材料色散:这就就是由于光纤材料得折射率随光频率呈非线性变化,而光源有一定谱宽,于就就是不同得波长引起不同得群速度。
偏振模色散:普通单模光纤实际上传输两个相互正交得模式,实际在单模光纤存在各种少量随机得不确定性,不对称性,造成了两个偏振模得群时延不同，导致偏振模色散。
当一束电磁波与电介质得束