色散管理传输系统中克尔效应对偏振模色散的补偿研究

光纤的随机双折射效应可导致脉冲无规展宽即偏振模色散(PMD)。在零路径色散管理孤子传输系统中，二阶色散和三阶色散效应均被完全补偿，克尔效应成为一种有害因素会使脉冲变窄，但是当光纤的随机双折射被考虑时，克尔效应正好与PMD相互抵消，使光脉冲准稳定传输，不同的光纤偏振模色散参数分别对应不同的最佳系统功率。此外，如果考虑不同偏振方向的损耗差异，则即使在最佳匹配条件下，微小的偏振损耗差异也可产生很大的脉宽波动。因此，偏振相关损耗是影响脉冲传输质量的相当重要的因素，不论在理论计算还是在工程设计中都应当认真考虑。     

高速光通信系统中的色散补偿技术

高速光纤通信系统中，色散补偿和极化模色散补偿是提高信噪比、改善系统性能的必要手段。本文介绍了几种常用商用传输光纤及其色散特性，分析了相应的色散补偿技术，重点分析了其中普遍采用的色散补偿光纤技术。     

基于FPGA技术的偏振模色散自适应补偿技术设计与仿真

我国的骨干通信网上的传输速率已经向40 GB/s甚至是160 GB/s发展,传输线路以光纤作为主要的传输通道。与光纤相关的损耗和单模光纤的主要色散,即偏振模色散,不仅仅限制了光信号在通信过程中的传输距离,还很大程度上影响其通信容量。其中,偏振模色散对单模光纤高速和长距离通信的影响尤为突出。因此应现代光纤通信技术网的高速发展的需要,把当前流行的FPGA技术应用到单模光纤的偏振模色散的自适应补偿技术中,用硬件描述语言来实现,可以大大提高光纤的偏振模色散自适应补偿对实时性和稳定性的要求。     

偏振模色散对200 Gbit/s零路径色散控制光纤链系统的影响

基于一种二阶和三阶色散都作了完全补偿 (路径平均色散为零 )的光纤级联系统模型 ,用数值法研究了偏振模色散对皮秒光脉冲传输的影响。在零路径色散补偿系统中 ,线性色散得以完全补偿 ,为了减小非线性效应引起的脉冲窄化 ,系统必须保持较小的功率 ,但这样会影响系统的信噪比。计算结果表明 ,偏振模色散与非线性效应相互平衡 ,可使系统在较高的功率下保持脉冲宽度基本不变 ,从而获得较好的传输性能     

高速光纤通信中的色散问题

光纤中色散问题已成为发展下一代高速长距离光纤传输系统的主要障碍。介绍了色散的概、描述方法；详细讨论了高速光纤通信中的群速度色散和偏振模色散问题，以及当前广泛应用的各种色散补偿技术。     

色散补偿用啁啾光纤光栅

随着单信道传输速率的提高（10Gb/s、40Gb/s系统)和信号传输带宽的增加，光纤传输系统中的色散问题日益显著，目前的10Gb/s光传输系统中，主要采用色散补偿光纤（DCF）进行色散补偿。DCF具备能实现宽带补偿的优点，但也存在突出的缺点：非线性效应显著；损耗大（为补偿80km的光纤色散需增加8到10dB的附加损耗)，长度随不同的色     

电力OTN通信传输性能仿真计算

介绍了电力光传送网(OTN)在光层传输过程中的主要线性损伤:光纤衰减、色度色散(或群速度色散)和偏振模色散。针对工程实际中应用的设备,研究光层后续传输性能参数的计算方法。考虑了光信号在光缆线路中的实际传输损耗,采用光纤连接器在配线架等设备转接时产生的接头损耗和各项环境因素对光缆线路传输损耗值的影响。分析OTN网络传输过程中色度色散和偏振模色散计算方法,给出了3个计算模型并对其进行仿真验证。     

八角格子色散补偿光纤

为了消除光纤通信系统中色散,采用各向异性完全匹配层和全矢量有限元方法,进行了理论分析和实验验证,设计了一种基于八角格子晶体的同轴双芯色散补偿光子晶体光纤;得到了该色散补偿光纤的传输特性如基模有效折射率、色散、损耗和非线性系数方面的数据,并分析了光纤波导色散与色散补偿光纤结构参量之间的关系。结果表明,所设计的光纤在200nm的负色散范围内,拥有负色散值(在波长为1.55m处有最低负色散值-1500 ps/(nmkm)),同时在E+S+C波段有较低的限制损耗(小于3.3dB/km);非线性效应也得到显著抑制。     

用于高速光传输系统的色散补偿技术

光纤色散是限制光信号传输速率和传输距离的关键因素之一,是目前高速光通信系统中迫切需要解决的问题。本文介绍了色散补偿光纤、啁啾光栅、高阶模色散补偿器以及VIPA等四种色散补偿技术的原理、技术特点以及国内外研究情况,现在不同的色散补偿技术正逐步成熟并走向应用,基于系统的需要,色散补偿器件在向宽带、可调谐方向发展。     

光纤型色散补偿技术综述

光纤型色散补偿技术主要有基于基模的单模色散补偿光纤和基于高阶模的双模色散补偿光纤两类。本文主要讨论这两类色散补偿光纤的结构设计、补偿原理和补偿技术，以及存在的问题和解决途径。     

基于光子晶体光纤的宽带色散补偿光纤的设计

采用矢量光束传输法(VBPM)对小纤芯光子晶体光纤(PCF)的色散特性进行了数值分析,研究发现通过调节光子晶体光纤的结构参数可以灵活的对其色散补偿值进行调整,能够实现C L波段(1 530～1 565 nm)的宽带色散补偿功能,并且对标准单模光纤的色散斜率有很好的补偿.在∧=1.0μm,d/∧=0.7时,1 550 nm处的色散值可以达到-339.1 ps/(km×nm),相关色散斜率(RDS)可以达到0.003 2 nm-1,能够有效的对标准单模光纤进行色散斜率补偿.     

光子晶体光纤在光通信中的色散补偿应用

通过合理设计可使光子晶体光纤具有较大的负色散,利用这一特性可以制作新型光纤器件,用于现代光纤通信系统的色散补偿,这可大大缩短色散补偿光纤的长度。阐述光子晶体光纤在现代宽带光通信系统的色散补偿技术中的应用潜力,并说明如何设计光子晶体光纤的几何结构来补偿目前商用光通信系统中传输光纤的色散。     

具有混合形状空气孔的OAM传输光纤设计研究

本文提出了一种新型轨道角动量模(OAM)传输的光子晶体光纤(PCF)结构,该光纤由最中心空气孔、高折射率环形层和外包层构成,其中外包层由一圈椭圆形空气孔和多圈呈周期排列的扇形空气孔共同组成,无需通过额外的掺杂,就可以使中心空气孔和外包层空气孔之间形成一个用来传输OAM光束的等效高折射率环形区。通过对该PCF的传输特性进行仿真分析,发现在1.55μm处,各模式的限制损耗维持在10^-6 dB/m-10^-10 dB/m,在C波段的色散值均维持在310 ps/(nm×km)以下,HE2,1模在1.55μm-1.6μm波段内的色散变化为3.1 ps/(nm×km)。在1.55μm处最大的Δnneff能够达到4.83×10^-3,大的有效折射率差可有效地抑制了模式间的简并,避免HE模和EH模耦合成LP模。验证了该光纤具有大带宽、小而平坦色散、大有效折射率差、低限制损耗和低非线性系数等优良性能。在1.25μm-2.0μm波段内共可以支持34个OAM模式的有效传输,每个模态都可作为独立的信道传递信息,适合用于大量数据的传输,大幅提高了光通信的系统容量和频谱效率。     

基于FDTD方法的光子晶体光纤色散特性分析

基于电磁场时域有限差分法(FDTD)计算光子晶体光纤(PCF)的方法, 分析了运用该方法时需要注意的一些问题, 特别是关于晶格位置、晶格上各个电磁场分量的分布以及完全匹配层(PML)中在边界处的电磁场的处理。以此为理论依据分析了一种纯石英材料双层芯PCF, 对这种光纤的传输特性进行了详细的数值模拟。通过调整光纤的结构参数, 设计出大负色散值的宽带色散补偿光子晶体光纤(DCPCF)。数值模拟结果显示在1530～1565 nm波长范围内其色散值在-400和-600 ps/(km·nm)之间变化, 达到了具有相同有效模面积的普通色散补偿光纤(DCF)的5倍。在整个C波段可以有效补偿长度25倍以上的标准单模光纤(SMF), 其色散剩余量在±1.0 ps/nm·km以内。该种结构的PCF对于制作高增益和宽带色散补偿于一体的集中式光纤放大器具有十分重要的意义。     

高阶模补偿单模光纤色散技术研究

在分析计算高阶模色散特性的基础上,论述了利用高阶模大的负色散系数和色散斜率实现了对单模光纤补偿的可行性,着重研究了LP02模作为高阶模色散补偿的性能,结果表明,高阶模色散补偿技术是一种高品质因素的补偿方案。最后设计了基于LP02模的高阶模色散补偿方案,并详细描述了模式转换器的工作原理。     

大模面积色散平坦光子晶体光纤的优化设计

设计了一种正八边形空气孔排列的大模面积色散平坦光子晶体光纤,借助多极法对这种结构的光子晶体光纤的模场面积、有效折射率、色散系数和限制损耗进行了数值模拟.结果表明,正八边形空气孔排列的光子晶体光纤的模场面积较相同空气孔间距和空气填充率的正六边形空气孔光子晶体光纤大,且其色散曲线可以在很宽的波长范围内保持色散平坦并具有较低的色散值.主要分析了当这种光纤的结构参数发生改变时,光纤的限制损耗、有效模面积以及色散特性的变化规律,最终通过选择适当的参数,设计了在1 300～1 650 nm波长范围内色散平坦的大模面积光子晶体光纤.     

Design of a flat field fiber with very small dispersion slope

We have given designs of a small dispersion fiber with large effective area and small dispersion slope. The fiber has flat modal field over the central part of the core, which provides large mode field diameter (8.3 μm at λ₀=1550 nm) leading to the relatively large effective area (A_eff=56.1 μm²) required to reduce nonlinear effects. The total dispersion of the proposed fiber is in the range of 2.7–3.4 ps/km/nm in the wavelength range of 1530 to 1610 nm, which covers the entire C- and L-bands of erbium doped fiber amplifiers. The dispersion slope at λ₀=1550 nm is 0.01 ps/km/nm², which is also very small.     

用于不同层次通信网络最新光纤

首先简单的阐述了不同层次的通信网络的特点。其次,介绍了宽带光传输非零色散位移单模光纤、色散补偿单模光纤、无水峰纯硅芯非色散位移单模光纤、宽工作波长多模光纤和塑料光纤等最新光纤特点和性能指标。     

偏振模色散对光纤数字通信系统影响的讨论

详细介绍了光纤偏振模色散产生的原因及描述模型 ,重点分析了光纤偏振模色散对光纤数字通信系统的影响 ,并指出了它是对未来高码率光纤数字传输系统的主要限制。最后讨论了光纤偏振模色散的补偿方法。     

A new method for fiber chromatic dispersion measurement with microwave interference effect

The chromatic dispersion (CD) is a key parameter for optical fibers. Based on the microwave interference effect, a new method for CD measurement of optical fibers is proposed. The radio frequency (RF) signals carried by two light-waves with different wavelengths transmit through the dispersive optical fiber under test. After photo-detector they interfere with each other due to the different phase shifts induced by the CD of fiber. The CD can be obtained by monitoring the changing interference RF power with scanning the wavelength of tunable laser source. The CD values of single mode fiber and dispersion compensating fiber are measured within the wavelength range from 1525 to 1605 nm. The common phase shift method is used to measure the CDs of the two types of fiber, which demonstrates the feasibility and veracity of the proposed method.