高速光纤传输系统的色散管理分析

对NRZ、RZ和CS-RZ码等三种码型在高速准线性传输系统中的性能进行了分析。通过对设计出相应色散管理方案的仿真,对其色散容限、抗非线性效应、抗噪声和抗偏振模色散性能进行对比分析。根据系统设计CS-RZ码的预色散补偿、后色散补偿和对称色散补偿等三种色散管理方案,并对三种方案的最大Q值进行残余色散优化,为现实系统的设计提供参考价值。     

光子晶体光纤的色散特性及其在光通信中的应用

针对光子晶体光纤由于其特殊的几何结构使它具备了很多传统的单模光纤所不具备的奇异的色散特性,如色散可控性、近零超平坦色散、高负色散已及短波反常色散等,讨论了PCF这些色散特性及其在光通信中的应用.     

光纤传输系统的色散补偿技术及其发展研究

首先给出色散的定义及色散补偿的基本原理,分别研究了光纤传输系统的几种色散补偿技术,包括已经发展成熟的色散补偿光纤、镜像相位阵列补偿技术,以及发展中的新型色散补偿技术如电色散补偿技术,最后给出了色散补偿技术的发展方向.     

光纤中几种新型大色散产生方法研究进展

随着光纤通信和光网络技术的快速发展,产生和控制色散在许多光学应用中都非常重要.着重介绍了3种产生色散的新型方法的原理、近期发展情况和优缺点,包括基于模式色散的色散系统、基于电子诱导透明的色散系统和基于实时傅里叶变换的等效色散系统;分析了目前产生色散技术所普遍存在的困难,对其发展趋势进行了展望,同时探讨了不同产生色散的技...     

光纤光栅偏振模色散研究

对光纤光栅的偏振模色散特性进行了深入的研究，特别是啁啾光纤光栅色散补偿器的偏振模色散。研究表明啁啾光纤光栅色散补偿器的偏振模色散主要由光栅的双折射系数、色散量决定，提出了制作低偏振模色散的色散补偿器的方法。     

宽带色散补偿中RDS的局限及解决方法

相对色散斜率(RDS)理论在分析宽带色散补偿时,存在一定的局限性.提出利用色散系数函数在波长上进行泰勒展开或写成多项式形式的分析方法,分析表明宽带内任意波长要实现色散、色散斜率、色散曲度的补偿,必须使总色散多项式前的系数为零.这种把色散系数函数化成多项式的分析方法,适合于任意精度的宽带色散补偿.最后给出了线性补偿和最高二次项的非线性补偿仿真结果.     

平均色散值为正和负的色散管理系统中光孤子传输特性数值模拟

为了讨论光孤子在色散管理系统中传输的特性,分别模拟了孤子在平均色散为负（反常色散）、正（正常色散）的不同色散深度色散管理系统中演化的情况,结果表明,随着周期色散图色散深度的增大,稳定传输的脉冲峰值功率增大,且脉冲周期性振幅的波动幅度增大,并且发现了亮孤子可以在平均色散为正的光纤系统中传输,但传输质量较差,传输距离有限。     

高速光通信系统的色散限制与补偿

对于基于10Gb/s以上和DWDM的高速大容量系统来说,限制光通信系统发展的主要矛盾已由衰耗受限转变到以色散受限,非线性受限。将来非线性的矛盾可能会更突出。分析了色散的产生、色散的种类以及克服光通信系统的色散受限的若干因素:光源的预啁啾、波长色散补偿、PMD补偿和色散斜率的补偿。最后指出动态色散补偿是实现全光网的关键技术之一。     

色散监测技术的研究与发展现状

自适应色散补偿技术是高速光纤通信系统中的核心技术之一,而对光信号色散进行动态实时监测是实现自适应色散补偿的关键。系统地总结了色散监测技术的研究与发展现状,对各种动态色散监测技术的机制、特点及其实现进行了分析比较,并重点介绍了全光色散监测技术和基于数字相干检测的色散监测技术,探讨了其未来的发展方向。     

动态色散补偿系统中色散监测技术的研究进展

光纤色散是限制光信号传输质量和距离的主要因素之一,动态色散补偿是高速光通信系统中迫切需要解决的问题.色散监测技术是动态色散补偿系统的关键.系统地总结了色散监测技术的研究情况及其进展.对几种动态色散监测技术的机制、特点及其实现进行了分析比较.     

光子晶体光纤色散特性的研究

基于标量近似理论,使用有效折射率方法对光子晶体光纤的群速度色散特性进行了详尽研究.由于光子晶体光纤是由单一材料制成,光纤的总色散便由波导色散决定,将群速度色散分为材料色散和波导色散,在分析光纤结构参数与波导色散关系的同时还讨论了剖面色散对总色散的影响.研究表明:调节光子晶体光纤包层空气柱的节距及其有效芯径,可以实现在很宽的波长范围内的单模传输,可以设计零色散光子晶体光纤和在较宽的波长段接近零色散的色散平坦光纤,以及具有较大正常色散的色散补偿光纤,尤其在零色散光纤设计时必须考虑剖面色散的影响.     

Wavelength dispersion characteristics of single-mode fibers in low-loss region

Wavelength dispersion characteristics of single-mode silica fibers in a very low-loss region, including zero dispersion wavelengths, are studied in detail using a "difference method." Wavelength dispersion of single-mode fibers is compared for fibers with same material dispersion but with different waveguide structure. Material dispersion is evaluated by extracting waveguide dispersion from experimental results. Effects of waveguide dispersion on the zero dispersion wavelength of the single-mode fiber in a longer wavelength region are clearly analyzed. Single-mode fiber design consideration is given from the wavelength dispersion point of view.     

光纤色散效应对脉冲展宽的影响

为了研究光通信系统中光纤色散特性对通信系统传输性能的影响,基于单模光纤和多模光纤的色散特性,采用数值模拟计算的方法,对脉冲展宽、光纤内部的偏振模色散、色度色散、波导色散和模间色散的物理机制进行了分析,分别得到了折射率n=1.516和n=1.458的标准单模光纤经过10km传输距离后色散导致脉冲展宽的结果,比较了传输波长在850nm和1310nm时多模光纤的色散效应,通过对不同光源LD(Δλ=1nm)和LED(Δλ=70nm)的比较,分析了光谱宽度对脉冲展宽的影响。结果表明,纯石英光纤在系统传输波长为1.27μm处群速度色散等于0;折射率渐变多模光纤工作在常见的850nm以及1310nm通信窗口时,其模内色散表现为负色散;色度色散和模间色散引起的脉冲展宽随光纤的数值孔径、材料折射率和光源光谱线宽的增大而增大。     

Compensation of dispersion in optical fibers for the 1.3-1.6 μmregion with a grating and telescope

The transmission of ultrashort optical pulses over long distances in optical fibers is limited by pulse broadening due to group velocity dispersion. A grating and telescope dispersion compensator with group velocity dispersion of equal magnitude and opposite sign can compensate for the fiber dispersion. The possible benefits of such dispersion compensation in the 1.3-1.6-μm wavelength region are investigated. The results show that compensation of first-order dispersion at 1.55 μm in a fiber with zero dispersion near 1.3 μm is primarily limited by the second-order dispersion of the grating and the telescope compensator. For a wavelength slightly greater than the zero dispersion wavelength, both the first- and second-order group velocity dispersion can be canceled by the grating and telescope dispersion compensator, allowing transmission exceeding 100 Gb/s over 100 km     

光纤通信用可调谐色散补偿器的研究进展

40 Gbit/s 密集波分复用(DWDM)系统对色散要求较高,传统的色散补偿只能粗略补偿系统色散,对于残余色散和由环境变化导致的色散变化等则无能为力.可调谐色散补偿器(TDC)可根据系统色散的变化自动调整色散补偿量,从而达到理想的补偿效果.文章介绍了几种动态色散补偿的实现方案,并对其进行了一定的比较和分析.     

基于光纤差分相移键控的色散补偿方案的研究

为了研究光差分相移键控(DPSK)调制格式在光纤高速传输系统中的色散补偿, 利用色散补偿光纤(DCF)的色散补偿原理, 对40Gbit/s光纤传输系统进行色散补偿, 分析了40Gbit/s单通道光纤传输系统中3种DPSK调制格式信号的频谱特性; 仿真了3种码型的色散容忍度以及3种调制格式在考虑光纤的非线性下的色散补偿方案。结果表明, 光非归零码差分相移键控(NRZ-DPSK)信号具有最好的色散容忍度, 但其受非线性的影响比较大; 33%归零码差分相移键控(33%RZ-DPSK)信号的色散容忍度差, 但其色散补偿后的效果优于NRZ-DPSK; 而载波抑制归零码差分相移键控信号对色散和非线性效应都有较好的抑制; 3种DPSK调制格式均在对称补偿2方案中色散补偿的效果最佳。此仿真研究对光DPSK信号在光纤中的色散补偿具有参考意义。     

基于材料补偿的线性色散组合棱镜研究

作为传统的分光器件,棱镜的非线性色散缺陷限制了其在精密光谱仪器中的应用。从分析棱镜非线性色散产生的本质出发,建立了材料的色散模型,提出了一种线性色散组合棱镜设计方法。使用非线性系数T1和T2相近、线性系数V相异的两种材料,通过控制组合棱镜的参数和光线入射角可获得线性色散。最后通过建立线性色散组合棱镜的评价指标,对设计结果进行了科学、合理的评价,验证了设计理论的正确性。研究发现,组合棱镜能够有效改善棱镜的非线性色散缺陷,其改善程度依赖于两种材料的绝对非线性系数P。当P<0.01时,组合棱镜可获得线性色散,其色散曲线的非线性(Nonlinear, NL)优于5%。     

单模光纤反常色散区零色散波长附近的啁啾演变

当单模光纤的反常色散区二阶，三阶色散同时存在时，首次推出了群速度色散致啁啾的解析表达式，并讨论了啁啾演变过程。利用数值方法，模拟了零色散波长附近群速度色散效应与自相位调制效应共同作用时啁啾的演变。结果表明，三阶色散会导致脉冲铅的畸变。