[發明專利]超高容量光傳輸系統色散補償裝置

有效

• 申請號: 200810236811.6
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN101431376A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 曹祥東
• 申請（專利權）人: 武漢虹拓新技術有限責任公司
• 主分類號: H04B10/18
• 分類號: H04B10/18;G02B6/34
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本發明涉及一種超高容量光傳輸系統色散補償裝置。

背景技術

目前市場上色散補償技術以色散補償光纖(DCF)為主，占有90％以上的市場.其他有光纖光刪(FBG)、虛擬成像(VIPA)、電補償(EDC)等。除DCF外，其它色散補償技術是單通道補償，成本高，封裝復雜，不適合大規模使用，而且和系統傳輸速度有關，系統容量升級時也必須同時更換，DCF成本底，得到廣泛應用，是網絡從2.5G到10G升級的主要技術之一，然而目前的DCF產品提供的精度距離100G有巨大的差距。10G系統的色散容限(tolerance)為1000ps/nm，而100G系統的色散容限(tolerance)為10ps/nm，小100倍，光纖系統的波長通道由國際電聯標準ITU規范，共有板有320波長通道，所有單通道產品必須滿足ITU標準，是單通道產品成本高昂的主要原因，而低精度的DCF產品不能適應高容量系統的要求，需要單通道產品的補充，從而導致光通訊系統的高成本和復雜設計。

影響光纖傳輸系統色散的主要原因有兩大類，其一是制造工藝的誤差，包括傳輸光纖色散的部分和色散補償器件(絕大部分是色散補償光纖)部分；其二是傳輸光纖色散的高階色散，或非線性色散部分。目前的解決方案停留在昂貴的單通道可調色散補償技術，由于采用的都是以過濾器為基礎的設計，比如光纖光刪、虛擬成像陣列等，都具備高成本，單通道，補償范圍有限，復雜的控制電路，不完全補償等等挑戰，極大的妨礙了實際應用。

發明內容

本發明的目的為了克服上述現有技術存在的問題及缺點，提供一種超高容量光傳輸系統色散補償裝置，本發明充分利用光纖的低成本、高性能、高可靠性和全通道的特性，結合本發明所述的裝置，實現了低成本、高精度、全通道等關鍵技術和市場指標。本發明的制造成本和DCF接近，是單通道產品的1/5到1/10，而精度達到100G的要求，能同時補償所有通道一直到100G的精度，對網絡、傳輸系統、路由、網絡管理等層面的規范化和標準化有著重大意義。

本發明基于第一代超長距離DWDM系統的實際應用的，數以千計的實際網絡測量結果發展而來。網絡光纖包括了時間、地理、廠商、種類、距離等多維變化因素的聯合作用，可以說沒有一根光纖是一樣的，甚至同一根光纜中的兩根光纖都是不同的。圖1是北美某運營商在丹佛附近的實際測量結果。色散變化的范圍超過20％.類似于圖1的光纖色散分布也存在于其它不同種類的光纖，其根本原因是光纖制造時對光纖芯經的控制有一定的誤差，從而造成零色散波長的漂移.這也是為什么圖1中的光纖色散成幾乎平行線的原因.對G.652光纖而言，20％意味著每80km的距離有272ps/nm的變化。這對容限只有10ps/nm的100G系統而言是遠遠超過的。

光纖色散可以用下面的公式表示

D(λ)＝D(λ₀)+S*(λ-λ₀)+H*(λ-λ₀)²+...(1)

其中D為色散，λ是波長，S是色散斜率，H是四階色散系數，λ₀是某一波長，不一定是零色散波長。色散的單位通常是ps/nm/km，方程(1)表示的是色散系數，既單位長度的色散值。傳輸光纖的色散以Dt表示，第i個補償器件的色散以Di表示，色散補償的要求是總的色散在整個感興趣的波段內，比如ITU標準的C波段，L波段，或其它波段，為零，用公式表示如下：

Dt(λ₀)*Lt+D₁L₁+D₂L₂+D₃L₃+D₄L₄+...＝0??(2)

St(λ₀)*Lt+S₁L₁+S₂L₂+S₃L₃+S₄L₄+...＝0??(3)

Ht(λ₀)*Lt+H₁L₁+H₂L₂+H₃L₃+H₄L₄+...＝0??(4)