[發明專利]一種光纖非線性效應抑制裝置

有效

• 申請號: 201110421823.8
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102523048A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李蔚;余少華;成浩然
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04B10/18
• 分類號: H04B10/18;H04Q11/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 方放

技術領域

本發明屬于光纖通信器件，具體涉及一種光纖非線性效應抑制裝置，應用于高速光纖通信系統中，以抑制光纖通信系統中的非線性損傷，提高系統性能。

背景技術

光纖通信已成為現代通信網的基本組成部分，隨著語音、圖像和數據等信息量爆炸式的增長，尤其是因特網的迅速崛起，不斷擴大光纖通信容量已是必然的趨勢。波分復用(WDM)和摻鉺光纖放大器(EDFA)是充分挖掘光纖帶寬能力，實現大容量、高速通信的最佳手段。在高速長距離光纖通信系統中，100G及以上是當前的發展趨勢，色散和非線性效應是限制通信系統容量的兩大主要因素。色散導致脈沖展寬和波形畸變，非線性效應導致脈沖頻譜的變化以及信道間的串擾等，它們都會使信號產生失真，并導致系統誤碼率的增大。因此在通信系統中需要對色散和非線性效應加以適當的控制和補償，目前的色散補償技術，如色散補償光纖(DCF)、電色散補償模塊等已經比較成熟，商用化程度很高。

另一方面，隨著光纖中的光功率增大、信道數增多，光纖非線性效應成為影響系統性能的主要因素。光纖中的非線性效應分為兩類：非彈性過程和彈性過程。由受激散射引起的非彈性過程，電磁場和極化介質有能量交換，主要有受激布里淵散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS)。由非線性折射率(Kerr效應)引起的彈性過程，電磁場和極化介質沒有能量交換，主要有自相位調制(SPM)、交叉相位調制(XPM)和四波混頻(FWM)。這些非線性效應使得多路WDM信道間產生串擾和功率代價，并引入非線性相位噪聲，從而限制光纖通信的傳輸容量和最大傳輸距離。

目前的非線性抑制裝置分為兩類：電學方式和光學方式。電抑制裝置主要依賴于系統接收端的數字信號處理器(DSP)，由數字信號處理器采用軟件對光纖的非線性效應與色散效應同時進行補償，光纖系統的傳輸速率受到數字信號處理器芯片處理速度的限制。而光抑制裝置實現復雜度高，如光相位共軛(OPC)設備，結構比較復雜，對中間混頻所用的激光器的頻率單一性要求較高，而且中間相位共軛器需要較準確地設置在總色散值一半的地方，還要控制偏振波動，以免影響相位共軛波的時間反演特性。

發明內容

本發明提供一種光纖非線性效應抑制裝置，解決現有電抑制裝置造成傳輸速率受到數字信號處理速度限制而光抑制裝置復雜度較高的問題，在抑制光纖非線性效應的同時，保證光纖系統的傳輸速率。

本發明的一種光纖非線性效應抑制裝置，由任意波形發生器、驅動放大器和電光相位調制器依次串聯構成，其特征在于：

取自光纖鏈路的光發射機時鐘信號輸入所述任意波形發生器觸發端，任意波形發生器輸出周期拋物線型波形信號f(t)：

f(t)=Σn=0∞a(t-nT)2,(-T2≤t≤T2);]]>

a為周期拋物線型波形信號與時間的關系參數，V_pp為任意波形發生器輸出周期拋物線型波形信號電壓的峰峰值，025v＜V_pp≤1v；t為時間；T為f(t)的周期，與時鐘信號周期相同，n為周期數；

所述周期拋物線型波形信號f(t)經驅動放大器放大為電驅動信號送入電光相位調制器驅動端，光纖鏈路的光發射機輸出數據信號送入電光相位調制器輸入端，電光相位調制器輸出端連接光纖鏈路；

所述驅動放大器的增益G滿足其中V_π是電光相位調制器的半波電壓，表示調相位180度所需要加的驅動電壓大小。

所述的光纖非線性效應抑制裝置，其特征在于：