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光纤光栅在色散补偿中的应用

2016-09-30 11:54
龙凰
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  随着光纤光栅,光纤传感技术以及其他光纤应用技术的不断发展,各种类型的特种光纤及其相关光纤器件不断出现并在研究生产中得到应用,基于光纤光栅在色散补偿中的应用技术也日益受到人们的关注。

  光纤光栅色散补偿

  多走了2L距离(L为光栅长度),这样便在长、短波长光之间产生了时延差,从而形成了光栅的色散。当光脉冲通过光栅后,短波长的光的时延比长波长的光的时延长,正好起到了色散均衡作用,从而实现了色散补偿。

  对于普通单模G.652光纤,在1550nm处色散值为正,光脉冲在其中传输时,短波长的光(“兰光”)较长波长的光(“红光”)传播得快.这样经过一定距离得传输后,脉冲就被展宽了,形成光纤材料的色散.若使光栅周期大的一端在前,使长波长的光在光栅前端反射,而短波长的光在光栅末端反射,因此短波长的光比长波长的光。

  光纤的色散补偿可以分为线性补偿和非线性补偿两大类

  光孤子传输系统是典型的非线性补偿,它利用光纤中的非线性效应来抵消色散,从而使光脉冲在光纤中长距离传输时保持不变。线性色散补偿的研究更多,提出了多种方案,例如:(1)色散补偿光纤(负色散光纤)法;(2)啁啾光纤光栅法;(3)预啁啾技术;(4)色散支持法;(5)频谱反转法;(6)多电平编码;(7)相干光检测(电均衡法);(8)集成Mach-Zehnder干涉法;(9)时延线光均衡器等。各种色散补偿方案的机制、技术及其实现方法各不相同,各有利弊。

  光纤光栅是将来很长一段时间内光纤通信系统中最具实用价值的无源光器件之一,利用它可组成多种新型光电子器件,由于这些器件的优良性能使人们更加充分地利用光纤通信系统的带宽资源。对光纤光栅的研究和开发正逐步深入到光纤通信系统的每一个细节,从波分复用系统的合波/分波、光纤放大器的增益平坦、色散补偿,到全光网络上下路、波长路由、光交换等,光纤光栅的应用将推动高速光通信的发展,将在未来的高速全光通信系统中扮演重要的角色。在光纤光栅研究成果转化方面国内外的差距还不算太大,中国国应集中力量发展民族光电子产业,使光纤光栅研究成果尽早产业化,为国家经济服务。

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