光纤通信中的色散补偿实验仿真(5)

原有的旧光纤[10]。

2.1.3 色散补偿技术的特点

不同的色散补偿技术具有不同的特点，这里只说明几种色散补偿技术。

D 90ps nm km 。负色散光纤补偿法：DCF是一种有负色散系数的光纤，若在CSMF

中接入足够长度的DCF，可使总的色散值控制在系统容限以内，如图2-1所示。原则上DCF可放在线路的任何位置，但在发送端应放在光放大器之前，因为若放在光放大器之后，高功率光信号会引起非线性，不仅减弱DCF的补偿作用，还会严重影响系统的性能[11]

。

图2-1 DCF的应用举例

从应用的角度要求DCF的负色散系数愈大愈好，同时插入衰减越小越好。通常插入的DCF长度是需要补偿CSMF的20%左右。与其他色散补偿措施相比。DCF技术要相对成熟，但其插入衰减较大，约为CSMF的5倍，须用光放大器补偿。

光相位共轭（OPC）或中间频谱反转（MSI）技术：在CSMF光纤中级段的中间插入一段DSF作为非线性器件，当光信号通过时会产生相位共轭波，即频谱倒置信号。此相位共轭波与原信号具有时间反演的性质。原信号因色散作用使波形展宽，而相位共轭波则因色散影响而被压缩，从而使失真信号重新恢复。利用OPC技术在360km的CSMF上已成功地进行了10Gbit/s的信号传输试验。其主要的限制是中间频谱反转单元需较准确地设置在总色散值一半的地方，还要控制偏振波动，以免影响相位共轭波的时间反演特性。在非线性介质中，当输入频率为ω1、ω2、ω3的光（波矢分别为1、2、3）足够强时，发生三阶段非线性极化。当满足相位匹配条件Δ=i+j+k=0时，就会产生四波混频并输出频率为ω=ωi+ωj+ωk波矢为K的光，其中i，j，k=1，2，3，j≠k。在信号光（频率为ωs）传输一段距离之后，加入光功率足够强的泵浦光（频率为ωp），且使其满足相位匹配条件，产生四波混频效应，这样输出光中有频率ω=2ωp-ωs的成分，它使得ωs的高频分量转换为ω的低频分量。在继续传播过程中，原相位超前的光纤频率相应便逐渐落后，落后的相应逐渐超前，从而减小直至抵消原有的色散。意大利、丹麦等国家研究高增益半导体光放大器、垂直腔表面辐射激光器的简并与非简并四波混频，通过相位共轭或波长转换等来实现色散补偿。研究表明：频谱反转色散补偿的方法可实现大容量长距离的色散补偿，且损耗较小。用半导体器件可实现相位匹配四波混频，它与其他光器件集成还可用于光网络，但对所用的大功率泵浦光波提出的一些要求还无法满足，这些相关技术有待进一步研究[12]。

色散支持技术（DST）：DST的基本原理是，高速数字信号在直接调制方式作用下，