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群速度色散补偿技术研究进展
摘 要
色散（GVD），是由于光纤中所传送信号的不同频率成分或不同模式成分的群速度不同， 而引起传输信号畸变的一种物理现象。其包括相速度色散和群速度色散，相速度色散是色散 的一阶效应，而群速度色散是色散的二阶 U(z,t)exp( - jwt)dt (6)
式中，w为光的角频率，即归一化幅度的频域，函数U(z, w)满足微分方程:
(7)
此微分方程的解为:
(8)
U (z, w) _ U (0, w)exp \ 2 p w2z

由此可见，群速度色散(GVD)改变了每个频谱分量的相位，相位的改变量依赖于频率及 传输距离。
色散补偿技术
(DCF)
色散补偿光纤(DCF)在实现色散补偿任务中扮演了十分重要的角色。目前，大多数 1550nm外调制光纤干线/，因此在每个(或几个)光纤段 的输入或输出端可以通过放置DCF色散补偿模块(DCM)，周期性地使光纤链路上累积的 色散接近零，使单信道1550nm外调制光纤干线/超干线传输光纤的色散得到较好的补偿。
但是，一般的1550nm外调制光纤干线/超干线长距离传输系统中所使用光发射机的光
波长范围较大，可达20nm。此外，随着在1550nm外调制光纤干线/超干线长距离传输系统 中CWDM或DWDM技术的引入，必须考虑光纤对不同波长信道的色散斜度问题。
DCF的概念最早在1980年提出，EDFA在通信系统的成功应用加速了 DCF 的发展，DCF已从最初的匹配包层型到多包层折射率剖面型。多包层结构一方 面可以得到很高的负色散和负色散斜率，另一方面又可以降低弯曲损耗。DCF 的品质因素(品质因素=色散系数绝对值/衰减系数)越来越高。为了得到具有较大 负色散系数的DCF，必须控制波导色散。现在己经有大量的商用DCF用于补偿 G. 652光纤在C波段和L波段传输时的色散。DCF的主要性能指标如表1所示。
表I DCF()[|<J K要性能指标
性能
指标
匚波段

0. 5
罚质因1数顷血, dH)
2300
550 ibHLi/ 1 品
h
ft. i)
裁波
加590
-, -]加~ - 250 - - 250
色散系数/ ps/( rirci * krci)
@ J ibin J 5 相 ibin
相对芭散斜率/.. 1
6 ±2(1%
0 003 ±20%
偏振榄色股向曲麻
34)
0L .勒
它的缺点是非线性效应较明显，输入光功率不能过高，插入损耗较大。此外，DCF制 成的DCM色散量不可调，而且不同类型的光纤需要不同类型的DCF。
(FBG)
FBG也是一种干涉型器件，它不同于标准具可调色散补偿方案。散补偿型喟啾布拉格 光纤光栅又称为喟啾光纤光栅，其结构和工作原理如图4所示：

喟啾光纤光栅实际上就是在普通光纤上用一定的技术刻出变周期的光栅。当信号进入光 栅后，波长为光栅周期两倍的光将被反射。不同波长的光在喟啾光中反射点的位置不同，因 此入射光波长