色散賠償手藝--超長距離波分傳輸的要害手藝及增值服務
色散賠償和色散斜率賠償手藝
第一代DWDM系統的每個信道的傳輸速率是2.5Gbps，由于OSNR容量的限制，傳輸距離一樣平常是640km（8×80km），且差池光纖舉行色散賠償 。關于最常用的G.652光纖，在1550nm傳輸波長周圍的色散系數約為17ps/nm/km 。以是640km光纖所累積色散量約為11000ps/nm，這基本上抵達了2.5Gbps傳輸速率的色散容限 。當單信道速率提升至10Gbps，外調制10Gbps光信號的色散容限典范值約為1000ps/nm 。因此關于無色散賠償的G.652光纖，色散受限距離是60km，這遠小于20dBOSNR容限所允許的640km的傳輸距離，批注此時傳輸是色散受限的，必需舉行色散賠償 。20世紀90年月中期開發的色散賠償光纖（DCF）在完成該項使命中飾演了主要角色 。現在，基于10Gbps的LHDWDM鏈路都須舉行色散賠償，即在每個（或幾個）光纖跨段的輸出端安排用DCF制成的色散賠償?？椋―CM），周期性地使光纖鏈路上累積的色散靠近零，因此關于單信道10Gbps的短距離SDH或WDM傳輸，光纖的色散效應不再成為問題 。別的，在長距離傳輸中還必需思量到光纖對差別信道的色散保存斜度這一問題 。在常用的光纖通訊窗口內，光纖的色度色散顯著地隨波長而轉變，以G.652光纖為例，在1530nm處色散系數約為15.5ps/nm/km，在1565nm處約為17.6ps/nm/km，色散斜率（界說為色散系數對波長的微分）約為0.06ps/nm2/km 。關于LEAF光纖，其色散斜率為0.085ps/nm2/km 。假設寬帶色散賠償器件對所有C－band信號的色散賠償量是一樣的，則經10段80公里G.652光纖段傳輸后，紅端信號光（1565nm）所積累的色散將比藍端（1530nm）多1700ps/nm，導致邊沿信道處于色散容限的邊沿 。所幸的是，現在開發出了多種斜率賠償型色散賠償光纖（DCF），可用于賠償G.652光纖和其他數種新型非零色散位移光纖（NZ－DSF）的色散斜率 。若接納60％斜率賠償，則經由800公里G.652光纖段傳輸后，C－band的紅端和藍端之間的色散差別可降低到680ps/nm，進而將總色散控制在前面提到的色散容限窗口內 。理想情形下，接納100％斜率賠償可以使C－band的紅端和藍端之間的色散差別基本消逝，倘使云云，縱然是很是長的ULHDWDM傳輸，色散斜率也不再成為問題 。
另一方面，由于制造誤差、色散斜率與波長相關等多種因素，DCM的色散斜率指標總是保存10％的誤差，縱然100％斜率賠償型DCM也是云云 。以此數據估算，經由30×80km的G.652光纖跨段傳輸后，縱然接納100％斜率賠償DCM，C－band內差別信道的積累色散量之間的差別將抵達500ps/nm，這一定為邊沿信道帶來特另外系統價錢 。
雖然，不是所有的DCM的色散斜率失配都可以猶如上述盤算那樣簡樸地線性累加起來，特殊是當光纖鏈路有許多跨段和DCM時，一些色散失配量會相互抵消 。但上述預計足以說明：
（1）在ULH傳輸中DCM和傳輸光纖之間色散斜率匹配是很是主要的 ；（2）100％斜率賠償亦有局限性 ；（3）在吸收端堅持大的色散容限是至關主要的 。 非線性效應對色散賠償的影響 前面談到外調制10Gbps系統的色散容限約為1000ps/nm，這現實上是無啁啾非歸零碼（NRZ）在背靠背情形下的色散容限數據，經由ULH傳輸后，NRZ碼的色散容限將大大降低，這主要是由于光纖非線性效應特殊是自相位調制（SPM）造成的 。
關于NRZ信號，背靠背情形下引起2dBOSNR價錢的色散容限為2400ps/nm 。經每段都為100％色散賠償的30段80公里G.652光纖傳輸后，色散容限減至600ps/nm，色散容限窗口的中心也移至600ps/nm處 。若是進一步增大入纖光功率或增添光纖跨段數目，色散容限窗口會變得更窄，并進一步向積累色散增添的偏向移動 。憑證理論數據并思量DCM的色散斜率指標的10％誤差可以推斷出，縱然C－band中心信道處被準確地賠償到色散容限窗口的中心位置，邊沿信道仍會引起1.5dB的OSNR價錢，在LEAF中則將引起3dB的OSNR價錢 。現真相形中由于光放大器的增益波動、Raman傾斜和其他工程問題，每信道的入纖光功率是無法嚴酷控制的，色散容限窗口的中心會隨著入纖光功率的轉變而左右平移，進一步使可用的色散容限窗口變窄 。再者光纖的色散也隨著時間和情形的轉變而轉變，這些因素導致了最佳色散賠償點（即色散容限窗口的中心）總是在一個規模內漂移，使得ULH傳輸的色散賠償釀成一項極其艱難的事情 。別的，若是線路上的色散賠償不準確，SPM會導致更大的信號失真，并且該失真無法完全地被糾正回來 。
綜上所述，NRZ碼型并不適適用于ULH傳輸 。要戰勝上述SPM效應積累對色散容限和傳輸距離的影響，可行計劃之一就是接納特殊的碼型調制手藝，以減緩SPM效應的積累并改善傳輸后的色散容限 。
其他色散賠償器件和計劃 斜率賠償DCF現在已獲普遍應用，并通過網上應用驗證，因此是實現色散賠償的優選計劃 。斜率賠償DCF的優點是帶寬不受限制，易于獲得，穩固性高 。但弱點是非線性效應較顯著，輸入光功率不可過高，別的插損也較大 。因此，在應用于G.652光纖時，一樣平常需要兩個EDFA實現兩級放大，而將斜率賠償DCF置于兩個EDFA中心，這增添了光放大器的本錢 。 不但云云，使用DCF制成的DCM的色散量不可調 。差別類型的光纖也需要差別類型的DCF，并且不是所有的DCF都能實現100％的斜率賠償 。縱然100％斜率賠償的DCF能利便地獲得，在吸收端或傳輸線路中的OADM節點，仍需要色散賠償步伐有一定的無邪性，好比色散賠償量能自動調解或自動優化等 。 鑒于基于DCF的色散賠償計劃的弱點，人們在研制色散可調DCM方面舉行了大宗的實驗 。下面兩種手藝具有較量好的經濟效益 。
--基于標準具的可調色散賠償計劃 。使用GT干預儀，使光信號中差別的光譜分量所傳輸的光程差別，爆發周期性的色散效果 。當該色散周期與信道距離匹配時，該計劃可同時賠償所有WDM信道的色散 。從原理上講，調解路徑長度和微分路徑長度即可實現色散賠償量及斜率的調理 。可是該計劃使用了較高的多重衍射級次，因此插損很高 ；帶內色散較量大，這也是個問題 ；別的色散斜率的調理也較量難題 。
--啁啾布拉格光柵（FBG） 。FBG也是一種干預型器件 。與標準具可調色散賠償計劃差別，FBG是一種窄帶器件，需要多個FBG器件才華使色散賠償規模籠罩整個C波帶 。溫度調理和應力調理都可實現色散調理 。 只管呼聲甚高，上述兩種計劃還未開發出樂成的商用化產品，現在尚不可取代DCF付諸應用 。別的，除了色散可調DCM手藝外，劃分或團結應用以下兩種手藝的，也可以實現色散賠償的無邪性或色散容限的提高 。
>在發射側
--選用光譜效率高的調制名堂如雙二進制碼等，這些碼型具有更大的色散容限 。可是用于ULH傳輸時，這些碼型是否具有減緩SPM及其他非線性效應的能力也是要納入思量的重點問題，由于經光纖傳輸后色散容限與SPM等非線性效應有關 。
>在吸收側
--以種種非線性平衡計劃為基礎的電色散賠償（EDC）可提供對單通道的色散賠償 。研究效果批注，當用于ULH傳輸時，EDC可在吸收側將色散容限提高40％？80％ 。 斜率賠償是ULH傳輸的色散賠償中很是主要的組成部分，對G.652、LEAF和TWRS等普遍接納的傳輸光纖現在都有響應的100％斜率賠償DCF，使得ULH傳輸的色散管理成為可能 。傳輸光纖非線性效應積累會對色散容限造成危害，可以接納特殊碼型調制手藝來戰勝上述問題 。現在我們正在思量接納EDC等新興手藝以使ULH傳輸的色散賠償更具無邪性 。
