《09 色散限制、補(bǔ)償和管理【課堂使用】》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《09 色散限制、補(bǔ)償和管理【課堂使用】(18頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第九章 色散限制、補(bǔ)償和管理9.1 色散引起的脈沖展寬9.2 色散對系統(tǒng)性能的限制9.3 色散補(bǔ)償技術(shù)9.4 色散管理1基礎(chǔ)教學(xué)損耗:光纖放大器的實用化色散:色散補(bǔ)償光纖(DCF)色散位移光纖(DSF)1.3um1.55um 非零色散位移光纖(NZ-DSF)色散群速度色散(脈沖展寬),偏振模色散,主要討論群速度色散。2基礎(chǔ)教學(xué)9.1 色散引起的脈沖展寬1.基本傳輸方程 單模光纖中不同頻率分量與傳輸距離關(guān)系:頻域:時域:色散是不同頻率的光在傳輸媒體中具有不同的群速度,將單模光纖中模式的相位系數(shù)在中心頻率附近展開。zwGG)(jewowz),(),(dwwzGtzg),(21),(3基礎(chǔ)教學(xué))是脈
2、沖展寬的主要因素系數(shù):群速率色散系數(shù)群速率ispersionelocity :()(1 )(!1)(61)()(/)()(g2030 20 00DVGroupGVDGVDddwVwwdwdmwwwwwwcwnwmmm4基礎(chǔ)教學(xué):頻率:群速率:相位系數(shù)光波長色散系數(shù) w :21d g 22VcdwddVdDg5基礎(chǔ)教學(xué)保留三項:33333322223213030201030 0 00 )4()2(c2 :)(61)()()(61)()(/)()(dwdccSDwwwwwwwwwwwwcwnw:色散斜率:群速度色散系數(shù)群速率6基礎(chǔ)教學(xué)2.高斯脈沖輸入 在載波波長遠(yuǎn)離零色散波長時,起主要作用的是 :
3、即群速度色散:此時,22221)(22103z0,wz,),0(),()21)(0jwzwjeAAewGwzGwww)()(表示為:的包絡(luò)可且:7基礎(chǔ)教學(xué)對于高斯輸入初始脈沖為:2220220222021)1(221200)1(22000)(210)12(),()12()wo,(),(jwjcTwjcTwVTtjcejcTAwzAejcTAAeAtoA則:由傅里葉變換得:8基礎(chǔ)教學(xué)定義類似點的強(qiáng)度,與是光纖輸出脈沖強(qiáng)度而且:而改變但是脈沖寬度隨,過程中仍保持高斯形狀高斯脈沖輸入時在傳輸反傅里葉變換01212202220201)1(2)1(21220001)()c1(z)1(j)tz,(2202
4、TTTzTzTTejczTTAAjczjTtjc9基礎(chǔ)教學(xué)對c0 1c cb )1()()1(21)()1(,0c22 0z )z(1 202220222201212220222022122122202010122021201TcTacbzazTTzcTzTcTzzTcTTTTTLLTTDD對于倍脈沖寬了時,當(dāng)色散長度10基礎(chǔ)教學(xué) 1101TTz02c202e01TT取最小時,2121TTLcczD11基礎(chǔ)教學(xué)33333322223213030201030 0 00 )4()2(c2 :)(61)()()(61)()(/)()(dwdccSDwwwwwwwwwwwwcwnw:色散斜率:群速度色
5、散系數(shù)群速率12基礎(chǔ)教學(xué)9.2 色散對系統(tǒng)性能的限制1.對系統(tǒng)比特率限制 工作波長,遠(yuǎn)離零色散波長 對于零色散波長附近,色散對零色散波長光纖系統(tǒng)的比特率限制 41DBL03023222)2(81cSSBL13基礎(chǔ)教學(xué)2.對系統(tǒng)傳輸距離的限制 500kmL 2.5Gb/sB km/ps20 161Lnmps/km16 b/s5.2 nm15.0 412222典型值外調(diào)制直接調(diào)制BDGBDBL14基礎(chǔ)教學(xué)9.3 色散補(bǔ)償技術(shù)1.后補(bǔ)償技術(shù)線性均衡方法直接檢測接收系統(tǒng):非相干檢測接收系統(tǒng):)2)(exp()w()w,0(zw,(22)2(22LwwjHeAAFzwj15基礎(chǔ)教學(xué)2.前補(bǔ)償技術(shù)3.預(yù)啁啾技術(shù)條件:0 調(diào)制 光放大器產(chǎn)生啁啾 光纖引入啁啾2)2xp(-jw)w,0(ow22LeAA)(16基礎(chǔ)教學(xué)4.負(fù)色散DCF補(bǔ)償在具有正色散值的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖單元后接入一段在該波長下具有負(fù)色散特性的色散補(bǔ)償光纖0z)w,0()w,0(w,z2222112/)(2)2(-jw)2(-jw212222121222221212zeeAeeAAzjwIIwjII條件:)(17基礎(chǔ)教學(xué)5.光濾波器補(bǔ)償方法 9.4 色散管理 長距離系統(tǒng)色散管理,進(jìn)行最佳設(shè)計,使GVD在光纖線路上具有最佳分布使系統(tǒng)性能最好 動態(tài)色散管理 WDM系統(tǒng)18基礎(chǔ)教學(xué)