光纤与电缆及其应用技术Optical

Fiber&ElectricCable

2005年第2期No.2　2005

应用技术

DWDM光纤通信系统的光纤光栅色散补偿技术

王　旭,　余重秀,　于志辉

(北京邮电大学电子工程学院,北京100876)

　　[摘　要]　分析研究了各种用于DWDM(密集波分复用)、性能和制作工艺,根据它们的结构特征进行了详细的分类,进一步分析比较了它们各自的优缺点。　　[关键词]　光纤光栅;密集波分复用;色散补偿

　　[中图分类号]　TN253　　[文献标识码]　A　　[]1908205

FiberGratingBTechnology

inCommunicationSystems

WANGXu,　YUChong2xiu,　YUZhi2hui

(Dept.ofEngineering,BeijingUniversityofPostsandCommunication,Beijing100876,China)Abstract:Theprinciple,performanceandfabricationofvariousfibergratingsusedfordispersioncompensationinDWDMopticalcommunicationsystemsareanalyzed.Thesefibergratingsareclassifiedbasedontheirstructurefeatures.Andtheiradvantagesanddisadvantagesareanalyzedandcompared.

Keywords:fibergrating;DWDM;dispersioncompensation

0　引　言

密集波分复用(DWDM)是目前光纤通信系统扩

容的主要技术,在主干网中已得到广泛应用。光纤的损耗和色散一直是限制高速光纤通信系统传输容量的两个主要因素。随着光纤损耗逐渐减小和放大器的普遍应用,损耗问题已基本得到解决。在DWDM系统中,主要采用色散补偿光纤(DCF)来解决色散问题,但DCF插入损耗大,非线性效应强,难以实现高阶色散补偿。与之相反,啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)具有色散补偿量大、插入损耗小、非线性效应低、能够补偿高阶色散、成本低等特点,但普通CFBG由于其窄带滤波特性,只能对单一波长进行色散补偿,如何扩展补偿带宽是CFBG研究的热点之一。

由英国南安普顿大学的M.Ibsen等人提出的,他们采用倍频氩离子激光器逐点扫描全息曝光法,制作出长达1m的CFBG色散补偿器,补偿带宽为9.5nm,色散系数D=-1016psΠnm。对于波长间隔为0.8nm的DWDM系统,能够对11个波长通道同时补偿70km光纤产生的色散,且同时实现三阶色散即色散斜率补偿,其反射谱和时延如图1所示。这种制作方法的优点是可以任意选择光栅的中心波长和啁啾系数,缺点是工艺稳定性差,不易批量生产。而且由于光栅过长,封装很困难,群时延抖动(GDR)难以抑制。

[1]

2　重叠曝光多通道FBG色散补偿

技术

　　重叠曝光法是将与各通道布拉格反射波长相应周期的光栅逐次写在同一段光纤上,利用总折射率调制与各子光栅折射率调制间的线性关系,实现多通道滤波,目前已能够实现32个通道的均衡滤波。这一方法需解决的主要问题是折射率调制深度与通道数之间的矛盾。重叠曝光后光纤光栅各反射通道具有相同的波长间隔和反射率,光栅的总折射率调制可以表述为:

[2]

1　超长CFBG色散补偿技术

为了适应DWDM系统色散补偿的需求,最初采用的是超长CFBG。这种色散补偿器首先于1997年

[收稿日期]　2004210212[作者简介]　王　旭(1965-),男,北京邮电大学电子工程

学院博士研究生,讲师.

[作者地址]　北京邮电大学电子工程学院163#信箱,

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