[發明專利]用于采用密集間隔光學頻道的波分復用光學傳輸系統的光學纖維

無效

• 申請號: 01802519.6
• 申請日: 2001-03-31
• 公開（公告）號: CN1394287A
• 公開（公告）日: 2003-01-29
• 發明（設計）人: 金大原;李權茂;李東旭;金東英;鄭允喆
• 申請（專利權）人: LG電纜有限公司
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王敬波

本發明的背景

本發明的領域

本發明涉及一種用于波分復用(WDM)光學傳送系統的光學纖維(以下稱“光纖”)，更具體地涉及一種為了能獲得每條光纖的最大傳輸容量而最大程度地抑制光纖的非線性所引起的影響的光纖。此外，本發明還涉及一種甚至當為了增大傳輸容量而采用了減小的頻道間隔時仍能有效工作的光纖，而且這種光纖甚至可應用于預料未來WDM光學傳輸系統中將采用的稱為“S-波帶”的1450nm至1530nm波段。

相關技術的說明

光纖能在減少傳輸損耗的情形下以很短的時間傳輸大量的數據。隨著現代通信的發展，這種光纖的應用大為增加。特別是，由于能在減少信號損失的情況下長距離地傳輸信號的新型光纖的發展和諸如半導體激光器這樣的超級光源的發展，光學傳輸技術已得到了巨大的進展。與光學傳輸技術這種發展相同步的是，與光纖相關的技術也得到了很大的進展。

然而，已知的光纖存在色散現象，也就是說，由于一個信號的不同波長成分即不同的模式頻率有不同的相位常數，而群速度的差別反比于相位常數的差別，這樣就造成了信號的擴散。由于這種色散，在信號接收端將發生信號重疊，從而造成了不可能解調這樣的致命問題。因此，已進行了使色散最小化的各種嘗試。通過這些嘗試發現，在工作波長1310nm處出現了零色散。

同時還發現了，根據光纖中總損耗與波長的關系，即使與1310nm處相比色散有所增大，但最小信號損耗卻出現在1550nm波長處。從這一點來說，通過開發出能放大1530nm至1565nm波段的新光學放大器，就可以采用1550nm的工作波長。其結果是已經有可能實現無中繼的長距離傳輸。這導致了色散移動光纖(DSF)的出現，它能把零色散從通常情況下出現零色散的1310nm波長處移動到1550nm波長處，以獲得最小色散和最小信號損耗。

除了光纖的這種發展之外，還已經開發了一種WDM系統，這種系統能把多個不同波長的信號復合在一起，以便能用單條光纖同時傳輸這些光學信號。利用這種WDM系統便有可能更快地傳輸更多的數據。采用1550nm波長的WDM方案的光學通信系統已可在市場上獲得。

但是，在采用上述DSF的這種WDM光學通信系統中，即使可以達到希望的零色散，也仍然可能發生信號失真。這是因為光纖中的零色散可能造成光纖的非線性，例如發生四波混頻現象，使不同波長的光可能混合在一起。

進一步增大的WDM光學傳輸系統的傳輸容量的最實用方法是增加所使用的頻道數目。然而，由于光學放大器只能利用有限的放大波帶，為了增加所用頻道的數目，必須采用減小的頻道間隔。這種減小的頻道間隔可能對光纖的非線性，例如四波混頻，造成更嚴重的問題。光纖的非線性對于減小的頻道間隔或減小的光纖色散將變得更為嚴重。

美國專利NO.5,327,516公開了一種用于WDM系統的光纖，它為了能抑制非線性而在1550nm波長處呈現了1.5ps/nm-km至4ps/nm-km的色散。由于該專利中公開的光纖被設計成能得到非零的色散，所以稱做“非零色散移動光纖(以下簡稱為“NZ-DSF”)。這種光纖可從美國Lucent?Technologies?In.(公司名)購得。

NZ-DSF在能利用其1.5ps/nm-km-4ps/nm-km的色散值來抑制四波混頻現象這個意義上來說是杰出的。但是，美國專利NO.5,327,516中公開的NZ-DSF未能足夠地抑制出現在當前采用從200GHz經過100GHz至50GHz的減小頻道間隔的WDM系統中的四波混頻現象。由于這個原因，要把這種NZ-DSF應用于采用約50GHz的窄頻道間隔的長距離WDM光學傳輸系統是有困難的。

圖1原理性地示出采用NZ-DFS的WDM光學傳輸系統的一個例子。

圖1中的光纖系統有8個頻道，頻道間隔為50GHz。這個用代號10表示的光纖系統從一個光源接收每頻道0dBm的光功率。NZ-DSF?14分布在480km的總距離上。在每個延展段上還布置了一個色散補償光纖(DCF)15和一個光學放大器。圖1所示光學傳輸系統10的詳細規范見下表1。