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.     

利用均匀光纤光栅进行色散补偿的数值分析和实验研究

介绍了利用均匀光纤光栅的透射色散特性进行色散补偿的机理 ,对其色散补偿效率作了数值模拟 ,并进行了利用均匀光纤光栅补偿色散的实验。通过与传统的啁啾光纤光栅色散补偿方案比较 ,得知利用均匀光纤光栅的透射色散特性进行色散补偿是一种行之有效的色散补偿方案     

宽带色散补偿模块的开发

文章从理论出发设计了一种色散补偿光纤波导结构,并制备出一种高性能的色散补偿光纤.测试结果表明:该色散补偿光纤在1 525～1 625 nm波长范围内具有较大负色散,1 545 nm波长的色散系数为-141 ps/(nm·km).采用该色散补偿光纤成功制备出宽带色散补偿模块.G.652光纤传输链路经过该色散补偿模块的补偿后,C波段的残余色散小于5.0 ps/nm,C波段色散斜率也实现了100%的补偿.     

色散补偿技术的最新进展

文章首先介绍了色散补偿的基本原理,然后阐述了国内外最新的色散补偿技术,包括技术成熟、而且已经大量投入商用的色散补偿光纤和技术不断趋于成熟的光纤布喇格光栅.此外还介绍了未来色散补偿的研究热点:光子晶体光纤色散补偿和电子色散补偿技术.最后针对色散补偿技术的发展现状指出了其发展方向.     

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.     

啁啾镜的优化设计

激光腔内的色散补偿问题是获得窄脉冲的关键,所以色散补偿元件的选择非常重要.传统的色散补偿元件棱镜对可以对二阶色散(群延迟色散)进行较好的补偿,但对高阶色散的补偿却无能为力.本文介绍了色散补偿元件啁啾镜的基本原理和优化设计思想,阐述了优化设计的基本过程,并根据激光腔内增益介质的实际色散情况,通过计算机模拟进行了相应啁啾镜设计的优化计算,以期保证啁啾镜在更宽的波段范围内能够获得相对较为稳定的色散补偿,尤其是对高阶色散的补偿.通过优化计算结果具体分析了影响啁啾镜色散补偿特性的几个重要因素,如色散量、色散带宽、膜层数以及单一膜层的厚度变化等对啁啾镜光学特性造成的影响都比较大.其中色散量的控制和色散带宽的选择是其中最重要的优化设计指标.(OB22)     

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。     

高速光通信系统色散补偿技术研究

对色散对光通信系统的影响进行了理论分析；然后以光纤光栅色散补偿和色散补偿光纤为重点，讨论了目前高速光通信系统中的各种色散补偿方案，并对各种方案进行了分析比较，结果表明啁啾光纤光栅色散补偿是最有前途的一种方案；最后对今后色散补偿技术的趋势进行了展望。     

光纤光栅在DWDM系统色散补偿中的应用

色散补偿技术是高速率光通信系统中的重要限制因素，本文分析了两种基于光纤光栅在DWDM系统中用于色散补偿的应用技术，一种为离散信道的色散补偿技术，一种为非离散信道的色散补偿。并简要介绍了对前者用于色散补偿的两种改进方案。     

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.     

均匀光纤光栅Chirp化及其用于色散补偿实验研究

对均匀光纤光栅进行了线性啁啾（Chirp）化处理,并将由此得到的Chirp光纤光栅用于常规的单模光纤通信系统进行色散补偿,给出了均匀光纤光栅Chirp化原理和实验结果及Chirp光纤光栅色散补偿原理和实验结果。     

可调谐啁啾光栅色散补偿40ps脉冲103km传输实验

本文利用机械调谐的方法对１０ｃｍ均匀光纤光栅进行调谐,实现了光纤光栅的线性啁啾调节,并实现了对２．５Ｇｂ／ｓ１０３Ｋｍ的色散补偿实验,实验结果表明,这种方案不仅对光栅的中心波长可以调节,而且可同时光纤光栅的啁啾系数进行调节。     

带宽为O.84 nm色散补偿100 km以上线性啁啾光纤Bragg光栅的研制

本文用传输矩阵法分析了啁啾Ｂｒａｇｇ光纤光栅的反射谱特性及时延特性,同时给出了用１４２ｍｍ长相位掩模板和扩束技术研制的色散补偿线性啁啾Ｂｒａｇｇ光纤光栅的反射谱特性及传输实验结果．实验研制的线性啁啾Ｂｒａｇｇ光纤光栅样品带宽为０．５６~０．８４ｎｍ,可实现对普通光纤色散补偿１００ｋｍ以上．     

啁啾光纤光栅在硫系光纤激光器中的色散补偿

中红外波段包含极其重要的大气窗口和众多分子的指纹区,基于硫系玻璃的中红外光纤激光器逐渐引起人们的重视。由于硫系玻璃具有极高的非线性和色散特性,脉冲激光在硫系光纤中的展宽成为发展中红外超短激光必须解决的重要问题。针对脉冲激光在硫系光纤中传输的展宽问题,设计线性啁啾光纤光栅,用于补偿高斯脉冲激光经过光纤之后的色散展宽。模拟结果表明:光纤色散导致的脉冲展宽可以通过线性啁啾光纤光栅进行很好的补偿。进一步研究发现,通过对设计的啁啾光纤光栅运用高斯变迹函数进行切趾优化,可以显著改善色散补偿的效果,以获得对脉冲激光色散展宽的完全补偿。文中的研究对于设计高质量的硫系中红外光纤激光器具有理论指导意义。     

偏振模色散和时延抖动对啁啾光纤光栅色散补偿特性的影响

对存在偏振模色散(PMD)和群时延(GD)抖动的非理想线性啁啾光纤光栅的色散补偿特性进行了研究。实验测量了啁啾光纤光栅的群时延谱和偏振模色散光谱，理论分析和实验测量表明，啁啾光纤光栅差分群时延(DGD)抖动与其时延抖动密切相关。通过数值模拟方法，计算了线性啁啾光纤光栅偏振模色散眼图代价与入射到啁啾光纤光栅色散补偿器的光信号的偏振方向的关系，计算结果表明在使用啁啾光纤光栅色散补偿器时应对光信号的偏振方向进行调整，以获得最佳补偿效果。另外结合实验数据，模拟计算并讨论了非理想线性啁啾光纤光栅群时延抖动和偏振模色散引起的信号的展宽和脉冲形状的劣化。     

基于非线性啁啾光栅和波长扫描的ROF系统

为了降低光信号在不同传输距离产生的色散对光载射频(ROF)(光载无线电)传输系统的信号质量的影响,提出了一种基于静态非线性啁啾光纤光栅(NLCFBG)和动态波长扫描相结合的可调谐色散补偿ROF传输系统方案。在对所提出系统方案进行理论分析的基础上制作了NLCFBG,并对ROF传输中的可调谐色散效果进行半实物仿真,分析和比较了有无光栅色散补偿时系统的传输性能;验证了此方案对不同传输距离、不同激光频率以及不同射频载波频率的光纤传输系统色散补偿性能。     

光纤通信系统中色散补偿的研究

本文从光纤色散和啁啾光栅所提供的延时两方面对光通信系统中的色散补偿进行了分析，表明每隔放大器的中继距离插入一啁啾光栅进行色散补偿可实现信号无失真传输，在此基础上提出了在中继器中同时实现全光信号放大和色散补偿的光纤通信系统方案。     

Design of High-Channel-Count Multichannel Fiber Bragg Gratings Based on a Largely Chirped Structure

We propose a novel technique to design a high-channel-count, multichannel fiber Bragg grating (FBG) based on a largely chirped structure. The minimization of refractive-index modulation has been widely discussed in the previously demonstrated multichannel grating designs. The complexity of the grating structure, however, is also important from the point of view of practical fabrication. In this paper, the degree of grating complexity (DGC) is defined. We show that the DGC of a multichannel grating can be significantly reduced by designing a grating with a largely chirped structure. A detailed grating design process based on this technique is discussed, by which four multichannel gratings are designed and numerically studied, for applications such as periodic and nonperiodic spectral filtering, chromatic dispersion compensation and dispersion slope compensation. The proposed theory and examples show that different gratings with high-channel-count and multichannel responses can be designed and fabricated using a single commercially available phase mask, and all the gratings can be realized by a conventional FBG fabrication facility since the gratings have a low DGC with low index modulation.      

偏振模色散的光域补偿方法研究

针对光纤传输中的偏振模色散(PMD)问题,研究和比较了现有PMD的光域补偿方法.利用等效啁啾技术,提出了一种基于啁啾光纤光栅的光域补偿方案,用具有光敏性质的保偏光纤制成啁啾光纤光栅,将其作为PMD补偿器中的时延线,实现了PMD的自适应反馈补偿.实验结果显示,该方案能有效补偿光纤传输中的PMD问题,提高光信号的传输质量.