在本文章中,我們將展示色散補(bǔ)償方案如何影響系統(tǒng)性能。色散的脈沖展寬效應(yīng)導(dǎo)致相鄰位周期中的信號重疊。這稱為碼間干擾(ISI)。展寬是距離和色散參數(shù)D的函數(shù)。色散參數(shù)以ps/nm/km為單位,隨光纖的變化而變化。它也是波長的函數(shù)。對于標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(SMF),在1.55um波長范圍內(nèi),D值通常大約為17ps/nm/km。對于色散位移光纖(DSF),在同一窗口中的最大值為3.3ps/nm/km。非零色散光纖(NDF)的色散范圍為1~6ps/nm/km或-1~6ps/nm/km。 =QOtag1; Ck(D:
% ~s 對于外部調(diào)制光源,受色散限制的傳輸距離為 U{n
0Z -5d8j<, 當(dāng)D=16 ps/(km nm)和2.5 Gbps時(shí),L≈ 500km,而在10gbps比特率下,它下降到30km。色散補(bǔ)償光纖或光纖布拉格光柵等技術(shù)可以用來補(bǔ)償光纖中累積的色散。在下面的例子中,我們將展示三種不同的方案,前補(bǔ)償、后補(bǔ)償和對稱補(bǔ)償,以補(bǔ)償光纖色散。首先我們將使用色散補(bǔ)償光纖(DCF)。然后我們將展示色散補(bǔ)償器的累積色散量如何影響性能。在這種情況下,我們將使用一個(gè)理想的色散補(bǔ)償模塊(DCM)作為色散補(bǔ)償器來說明這個(gè)想法。 f#/v^Ql*
&kRkOjuk 用DCF進(jìn)行前、后、對稱補(bǔ)償 86@"BNnTh
前、后和對稱補(bǔ)償配置如圖1、圖2和圖3所示。在我們的模擬中,我們在每根光纖后面使用了光放大器來補(bǔ)償跨距損耗。SMF的色散參數(shù)為120km長和16ps/nm-km。因此,總累積色散為16×120=1920 ps/nm。這種很大的色散可以通過使用一個(gè)24公里長、色散為-80 ps/km nm的DCF來補(bǔ)償。總傳輸距離為120×2=每種情況240公里。在補(bǔ)償后的情況下,DCF放在SMF之后。在對稱補(bǔ)償情況下,光纖的放置順序?yàn)镾MF、DCF、DCF、SMF。 Y-@K@Zu]? }N*6xr*X+ 圖 1: 色散后補(bǔ)償
z)yxz:E 圖 2: 色散前補(bǔ)償
,S}[48$ 圖 3: 色散對稱補(bǔ)償
}O5c.3 在這些模擬中,我們使用了NRZ調(diào)制格式。2.5 Gbps的接收機(jī)靈敏度為-28 dBm,10 Gbps的接收機(jī)靈敏度為-25 dBm(接口的熱噪聲為2.048e-23W/Hz。)模擬結(jié)果如圖4和圖5所示。圖4顯示了這三種方案在2.5 Gbps比特率下接收信號的Q因子與發(fā)射信號功率的關(guān)系。圖5顯示了10 Gbps比特率的相同圖形。要以10 Gbps模擬設(shè)計(jì),需要將全局參數(shù)比特率設(shè)置為10 Gbps。從這些數(shù)字,我們可以得出結(jié)論,最佳性能是通過使用對稱色散補(bǔ)償獲得的。最壞的情況是色散預(yù)補(bǔ)償。這也可以從圖5給出的眼圖中看出。這些結(jié)果與文獻(xiàn)[2][3]中的結(jié)果完全一致。 KDwjck"5; VGA?B@ 圖4:Q因子與2.5和10 Gbps比特率下的信號功率之比,用于前、后和對稱色散補(bǔ)償 E,u@,= j
圖5:前、后和對稱色散補(bǔ)償在2.5和10 Gbps比特率下的系統(tǒng)性能。眼圖所示為-12和10 dBm信號功率。 C-m
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wp-*S}TT 利用DCM實(shí)現(xiàn)色散補(bǔ)償
2|kx:^D p 我們現(xiàn)在將展示補(bǔ)償色散量如何影響系統(tǒng)性能。我們將使用一個(gè)理想的色散補(bǔ)償光纖光柵作為色散補(bǔ)償模塊(見圖6)。在這種情況下,我們選擇了后補(bǔ)償方案,因?yàn)樗葘ΨQ補(bǔ)償方案簡單。 .P9ALJP(b
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