專(zhuān)利名稱：具有波形管理的光傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種光傳輸系統(tǒng)，特別是一種可改善傳輸性能的高速率的密集波分復(fù)用系統(tǒng)。
而非線性效應(yīng)直接與光強(qiáng)相關(guān)，光強(qiáng)可以近似看成光纖中的光功率與模場(chǎng)面積的比值。目前抑制非線性的方法有幾個(gè)。采用喇嘛光纖Raman放大技術(shù)來(lái)降低入纖功率是其中的一種，但這樣做的成本較高，而且由于Raman泵浦的引入，光纖中的總功率較高，系統(tǒng)的穩(wěn)定性減弱。增加光纖的有效心徑是另一種方法，但是這種方法對(duì)于已經(jīng)鋪設(shè)的光纖傳輸系統(tǒng)并不實(shí)用。采用特殊的碼型也可以提高系統(tǒng)抵抗非線性的能力，但對(duì)現(xiàn)有NRZ碼系統(tǒng)沒(méi)有幫助。如何在不改變碼型的情況下，抑制非線性效應(yīng)是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。
同時(shí)對(duì)于光傳輸系統(tǒng)，影響非線性SPM效應(yīng)的因素來(lái)源于三個(gè)方面光脈沖參數(shù)，光纖參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)。脈沖參數(shù)有平均功率和脈沖波形及其啁啾；光纖參數(shù)主要有色散系數(shù)、損耗系數(shù)和非線性系數(shù)。系統(tǒng)參數(shù)主要有跨距和放大器的輸出功率。其中脈沖參數(shù)和光纖參數(shù)是直接影響SPM的大小，而系統(tǒng)參數(shù)起間接影響。盡管影響SPM效應(yīng)的因素有很多，其中主要因素是脈沖功率、脈沖波形、光纖的色散系數(shù)和非線性系數(shù)。對(duì)于實(shí)際的系統(tǒng)，光纖的色散系數(shù)和非線性系數(shù)已經(jīng)固定。以往在研究SPM和其他非線性效應(yīng)時(shí)，人們總是將焦點(diǎn)放在降低入纖功率上。對(duì)脈沖波形的變化對(duì)SPM效應(yīng)的影響重視不夠。實(shí)際上，在平均功率相同的條件下，不同的波形抵抗SPM效應(yīng)的能力不同。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種具有波形管理的光傳輸系統(tǒng)包括依序連接的光發(fā)射模塊、傳輸鏈路和接收模塊，其特點(diǎn)是還包括有可調(diào)節(jié)進(jìn)入光纖的光脈沖的波形或相位的前置波形調(diào)節(jié)模塊，該前置波形調(diào)節(jié)模塊串接在光發(fā)射模塊和光傳輸鏈路之間。
為進(jìn)一步提高本發(fā)明抑制非線性效應(yīng)的效果，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的傳輸距離，本發(fā)明還包括有可調(diào)節(jié)從光纖輸出的光脈沖的波形或相位的后置波形調(diào)節(jié)模塊，該后置波形調(diào)節(jié)模塊串接在光傳輸鏈路和光接收模塊之間。
本發(fā)明由于巧妙地在光傳輸系統(tǒng)中增加前置波形調(diào)節(jié)模塊，使本發(fā)明在不改變碼形的的條件下能有效改變光纖中的波形，并在不改變光脈沖輸入功率的基礎(chǔ)上利用不同波形抵抗非線性效應(yīng)的能力不同的原理而通過(guò)改變光脈沖的波形來(lái)抑制光傳輸系統(tǒng)中的非線性效應(yīng)，從而有效增強(qiáng)光傳輸系統(tǒng)的傳輸性能，并使傳輸鏈路的波形演化出有周期性的特點(diǎn)，且本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙、實(shí)現(xiàn)容易、實(shí)用性強(qiáng)。
以下結(jié)合附圖
詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)與工作原理
以下詳述本發(fā)明的基本工作原理對(duì)于圖2的具有色散管理的傳輸系統(tǒng)，如果不考慮非線性，波形是周期性變化的。這時(shí)因?yàn)樯⒀a(bǔ)償模塊使得波形恢復(fù)。對(duì)于通常的NRZ和RZ光傳輸系統(tǒng)可以看成是色散占優(yōu)系統(tǒng)光纖中的波形的變化主要由色散效應(yīng)決定，非線性效應(yīng)對(duì)波形的影響要小很多。由于損耗的原因，在光纖鏈路當(dāng)中能夠產(chǎn)生非線性效應(yīng)的區(qū)域在光纖的前面一段，即所謂高功率區(qū)。對(duì)于色散管理長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)，光纖的高功率區(qū)就是傳輸光纖的前面一段。對(duì)于G.652光纖，強(qiáng)功率區(qū)一般小于30km，因?yàn)镾PM引起的波形畸變的99％在這個(gè)區(qū)域產(chǎn)生。
本發(fā)明所采取的波形管理技術(shù)方案就是在傳輸鏈路前后分別增加一個(gè)波形調(diào)節(jié)模塊。前置的波形調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)進(jìn)入光纖的光脈沖的波形或相位，從而改變?cè)诠饫w高功率區(qū)的波形演化規(guī)律。后置波形調(diào)節(jié)模塊是一個(gè)可選量，根據(jù)不同前置波形調(diào)節(jié)模塊的具體情況而定。前置和后置波形調(diào)節(jié)模塊均可以采用相位調(diào)制器或色散元件。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整進(jìn)入光纖強(qiáng)功率區(qū)的波形，從而使得這一區(qū)域由于SPM效應(yīng)產(chǎn)生波形畸變的累積為最小。波形管理技術(shù)可以視為傳輸段的技術(shù)，對(duì)于NRZ碼和RZ碼同樣有效。波形調(diào)節(jié)模塊是本專(zhuān)利的關(guān)鍵，可以采用相位調(diào)制器和色散原件如光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中前置波形模塊應(yīng)該和后置的模塊配合使用。具體的方案決定于具體的傳輸鏈路。下面以前置波形調(diào)節(jié)模塊采用相位調(diào)制器、后置波形調(diào)節(jié)模塊采用負(fù)色散光纖為例詳細(xì)描述本發(fā)明的組成用對(duì)比結(jié)果。
圖3是本發(fā)明進(jìn)行波形管理的一個(gè)實(shí)施方案。其前置波形調(diào)節(jié)模塊采用相位調(diào)制器，后置波形調(diào)節(jié)模塊采用負(fù)色散光纖或負(fù)色散啁啾光纖光柵。相位調(diào)制器的調(diào)制信號(hào)可以采用反射模塊的數(shù)據(jù)信號(hào)或時(shí)鐘信號(hào)，后置的色散元件的色散量需要和前面相位調(diào)制器的調(diào)制度形成互補(bǔ)。
如表1所示是10G色散管理系統(tǒng)采用本實(shí)施例所述波形管理技術(shù)方案進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的傳輸距離的對(duì)比結(jié)果表。系統(tǒng)具體配置如下傳輸鏈路是100km的G652光纖，采用色散補(bǔ)償光纖進(jìn)行完全色散補(bǔ)償。采用兩級(jí)放大器進(jìn)行功率完全補(bǔ)償，色散補(bǔ)償光纖位于兩個(gè)放大器之間。第一個(gè)放大器補(bǔ)償色散補(bǔ)償光纖的損耗，第二個(gè)放大器補(bǔ)償傳輸光纖的損耗，放大器的噪聲指數(shù)為5。如果不采用波形管理技術(shù)，傳輸距離為1000km。如果采用前置波形調(diào)節(jié)模塊，傳輸距離達(dá)到1900km。這時(shí)相位調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是10G的數(shù)據(jù)信號(hào)，調(diào)制幅度為150度。進(jìn)一步采用后置波形調(diào)節(jié)模塊傳輸距離可以達(dá)到2500km。這時(shí)后置波形調(diào)節(jié)模塊采用負(fù)色散光纖，其色散量為320ps/nm/km。
表1 波形管理技術(shù)對(duì)傳輸距離的改善

權(quán)利要求
1.一種具有波形管理的光傳輸系統(tǒng)，包括依序連接的光發(fā)射模塊、傳輸鏈路和接收模塊，其特征在于還包括有可調(diào)節(jié)進(jìn)入光纖的光脈沖的波形或相位的前置波形調(diào)節(jié)模塊，該前置波形調(diào)節(jié)模塊串接在光發(fā)射模塊和光傳輸鏈路之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有波形管理的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于還包括有可調(diào)節(jié)從光纖輸出的光脈沖的波形或相位的后置波形調(diào)節(jié)模塊，該后置波形調(diào)節(jié)模塊串接在光傳輸鏈路和光接收模塊之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有波形管理的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述前置波形調(diào)節(jié)模塊為相位調(diào)制器或調(diào)幅調(diào)制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有波形管理的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述前置波形調(diào)節(jié)模塊為色散補(bǔ)償光纖或色散啁啾光纖光柵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有波形管理的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述后置波形調(diào)節(jié)模塊采用色散補(bǔ)償光纖或色散啁啾光纖光柵，且該色散補(bǔ)償光纖和色散啁啾光纖光柵與前置波形調(diào)節(jié)模對(duì)應(yīng)采用的色散補(bǔ)償光纖或色散啁啾光纖光柵的色散量具有互補(bǔ)關(guān)系。
全文摘要
一種具有波形管理的光傳輸系統(tǒng)，包括依序連接的光發(fā)射模塊、傳輸鏈路和接收模塊，其特點(diǎn)是還包括有可調(diào)節(jié)進(jìn)入光纖的光脈沖的波形或相位的前置波形調(diào)節(jié)模塊，該前置波形調(diào)節(jié)模塊串接在光發(fā)射模塊和光傳輸鏈路之間。本發(fā)明由于巧妙地在光傳輸系統(tǒng)中增加前置波形調(diào)節(jié)模塊，使本發(fā)明在不改變碼形的的條件下能有效改變光纖中的波形，并在不改變光脈輸入功率的基礎(chǔ)上利用不同波形抵抗非線性效應(yīng)的能力不同的原理而通過(guò)改變光脈沖的波形來(lái)抑制光傳輸系統(tǒng)中的非線性效應(yīng)，從而有效增強(qiáng)光傳輸系統(tǒng)的傳輸性能，并使傳輸鏈路的波形演化出有周期性的特點(diǎn)，且本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙、實(shí)現(xiàn)容易、實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04J14/02GK1463106SQ0212055
公開(kāi)日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月30日
發(fā)明者余力, 李長(zhǎng)春 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司