[實用新型]一種動態(tài)可調(diào)諧的色散補償器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620163358.7
• 申請日: 2006-12-01
• 公開（公告）號: CN201035184Y
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王濤;李菁;劉德明;黃丹
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G02B6/34
• 分類號: G02B6/34;H04B10/18
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心
• 代理人: 曹葆青

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于光纖傳輸系統(tǒng)中的色散補償處理領(lǐng)域，具體涉及一種動態(tài)可調(diào)諧的色散補償器。

背景技術(shù)

隨著光纖通信的迅速發(fā)展，用戶對通信容量的需求日益增加，信道速率不斷提升，未來每一用戶的通信容量需求將超過100Mbit/s。在這種需求的推動下，作為現(xiàn)代長途干線通信主體的光纖通信一直在朝著高速率，大容量和長距離的方向發(fā)展。在單信道速率不斷提升的同時，密集波分復(fù)用技術(shù)也日趨成熟并商用化。

隨著摻鉺光纖放大器的研制成功，光纖損耗對系統(tǒng)的傳輸距離不再起主要限制作用，色散便上升為首要限制因素之一。對于10Gbit/s，光脈沖寬度為50ps的系統(tǒng)，由于色散原因只能傳輸40km。G.652光纖的色散問題已經(jīng)成為對已有光纖通信系統(tǒng)進(jìn)行升級的主要障礙。

色散是由于在光纖中傳輸?shù)墓庑盘査煌煞值臅r間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)。由于光源發(fā)射進(jìn)入光纖的光脈沖能量包含許多不同頻率分量，脈沖的不同頻率分量將以不同的群速度傳輸，因而在傳輸過程中必將出現(xiàn)脈沖展寬，即光纖色散。光纖色散包括模間色散，材料色散和波導(dǎo)色散。G.652光纖產(chǎn)生的色散值為正，是反常色散，因此對其進(jìn)行色散補償?shù)幕舅枷胧菍鬏斔俾士斓牟ㄩL分量經(jīng)歷較大的時延，傳輸速率慢的波長的光經(jīng)歷較小的時延。從而產(chǎn)生與之相反的色散，以實現(xiàn)色散補償。

目前較為常見的補償方案有下述幾種，但都存在一定的問題。基于壓電陶瓷位移器的F-P色散補償器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)精度差；色散補償光纖法易于升級但成本高；頻譜反轉(zhuǎn)法補償距離長，而技術(shù)成熟性差；色散支持法傳輸成本低，但升級能力差。

“F-P均衡器在色散補償中的應(yīng)用”(龐然，光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù)，1998年第4期)提供了一種F-P腔標(biāo)準(zhǔn)具的色散補償器件，其中光通過輸入光纖入射進(jìn)入F-P腔，多次反射后引入一定的色散補償量，通過輸出光纖輸出。該技術(shù)應(yīng)用于波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM)時，可以利用重復(fù)周期對不同信道進(jìn)行色散補償。但此方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了實現(xiàn)可調(diào)諧色散補償功能，即根據(jù)入射光波長的不同來調(diào)整不同的色散補償量，需要利用壓電式傳感器，即壓電陶瓷位移器來調(diào)節(jié)F-P腔的腔距，這樣就容易產(chǎn)生壓電陶瓷位移器所帶來的蠕動效應(yīng)和遲滯效應(yīng)，很難精確快速達(dá)到調(diào)整目的。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種動態(tài)可調(diào)諧的色散補償器，該色散補償器具有結(jié)構(gòu)簡單和可靠性高的特點，能夠準(zhǔn)確實現(xiàn)對色散的可調(diào)諧補償。

本實用新型提供的一種動態(tài)可調(diào)諧的色散補償器，包括G-T腔，其特征在于：它還包括二片金屬環(huán)狀膜和電源，其中一片金屬環(huán)狀膜鍍在G-T腔的一片玻璃面內(nèi)側(cè)，另一片金屬環(huán)狀膜鍍在G-T腔的另一片玻璃面內(nèi)側(cè)或外側(cè)，電源用于為金屬環(huán)狀膜提供工作電源，光通過輸入光纖輸入到G-T腔中多次反射后由輸出光纖輸出。

光纖通信系統(tǒng)及技術(shù)的發(fā)展要求色散補償技術(shù)向著高補償效率，結(jié)構(gòu)簡單，高可靠性，使用方便，易于升級和擴容，器件小型化，降低成本等方向發(fā)展。本實用新型色散補償器在腔距改變的條件下色散補償曲線的周期變化較穩(wěn)定。考慮正入射或者入射角比較小的情況下，相鄰兩束光的光程差

為2nd，而$d=\frac{c}{2\mathrm{n\Δ\γ}}$，色散補償值D正比于腔距d。因此利用金屬環(huán)狀膜之間的靜電引力作用使得G-T干涉儀的腔距發(fā)生改變，使光信號中不同的光譜分量所傳輸?shù)墓獬滩煌軌虍a(chǎn)生周期性的色散效果。且當(dāng)該色散周期與信道間隔匹配時，本實用新型可同時補償所有DWDM信道的色散。從理論和實驗來看，基于G-T標(biāo)準(zhǔn)具的色散補償器件能產(chǎn)生較大的色散量，并且可以實現(xiàn)多個信道的同時補償。色散補償周期穩(wěn)定，峰值可高精度微調(diào)。而且本實用新型使用金屬環(huán)狀膜，具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快和無需加熱等優(yōu)點，避免了使用壓電陶瓷位移器帶來的制作工藝復(fù)雜、蠕動效應(yīng)和遲滯效應(yīng)等問題。此外，本實用新型具有潛在低成本的特點，符合下一代光通信系統(tǒng)動態(tài)色散補償?shù)男枰?/p>

附圖說明

圖1為本實用新型色散補償器的結(jié)構(gòu)示意圖(金屬膜相向方向放置)。