浅谈色散系数偏大带来的劣势在于需要大量的DCF进行补偿

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chendx514 发表于 2017-4-4 20:40:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
光纤类型分析
  目前国内主要使用的光纤类型为G.652G.655G.652光纤分为A\B\C\D四个子类,但色散值比较稳定,1550nm波长的色散基本上都不超过18ps/nm&S226;km);G.655虽然经标准定义有A\B\C三个子类,但相对G.652光纤而言技术标准不十分成熟,具体表现在它的模场直径和色散的标准订得比较宽松,因此按不同生产厂家而区可分为数种不同的类型。比较有代表性的G.655光纤厂家有: laleent Tw (True Wave真波)Fw{Fall Wave)光纤、康宁LEAF (大有效面积光纤)、韩国三星公司和我国长飞光纤公司的G655普通和大有效面积光纤等[2]。国内较常见的G.655光纤为TwLEAF这两种, G.652光纤不同厂商之间的替代性较好,因此本文重点分析分别采用G.652DG.655 TwG.655 LEAF光纤以及混缆对40Gbps DWDM系统的影响。三种类型光纤的光学指标如下(均只考虑1550nm窗口指标,均为单模):更多资讯参考福禄克网络
  40Gbps DWDM系统依然会面临OSNR、色散、PMD色散、非线性效应受限的问题,并且受PMD和非线性效应影响更为明显,但无论采用何种光纤,40Gbps DWDM系统的OSNR、色散、PMD容限指标不会有变化,因此在比较不同光纤类型对40Gbps DWDM系统的影响时,可从色散、色散斜率、PMD系数、衰耗系数等方面考虑。
G..652D光纤
  从表2可知,G.652光纤在衰耗系数、PMD色散系数方面较G.655光纤差别不大,但色散系数要高出很多,因此需要引入大量的DCF模块对色散进行补偿。
色散系数偏大既有优势也有劣势,其优势在于可以有效降低非线性效应中四波混频效应的影响。四波混频对DWDM系统的影响主要表现在:(1)产生新的波长,使原有信号的光能量受到损失,影响系统的信噪比等性能;(2)如果产生的新波长与原有某波长相同或交叠,从而产生严重的串扰。四波混频的产生要求要求各信号光的相位匹配,当各信号光在光纤的零色散附近传输时,材料色散对相位失配的影响很小,因而较容易满足相位匹配条件,容易产生四波混频效应[3]。由此可见G.652光纤色散位移较大,受四波混频效应影响较小。
  色散系数偏大带来的劣势在于需要大量的DCF进行补偿,引入较多的DCF不仅给系统引入了更多衰耗,需要引入更多的EDFA进行补偿,也引入了更多PMD,造成传输通道功率、背靠背OSNR及传输通道OSNR代价增大。但G.652光纤拥有最大的有效面积,可以提高光纤中SBSSRSSPMXPM等非线性效应的阈值,从而使系统具有更大的功率传输能力,可承受更高的单波入纤光功率,提高MSI-PMOSNR,从而在一定程度上弥补了色散系数偏大带来的缺陷。
G..655 Tw光纤
  G.655 Tw光纤的特点在于零色散点位于1530nm以下短波长区,在1549nm-1561nm的色散系数为2.0-3.0ps/nmkm,拥有较低的色散和色散斜率和PMD系数,受SPMXPM等非线性效应的影响小,但在波道密集的情况下受四波混频影响明显。G.655 Tw光纤的另一个缺陷在于模场直径短,有效面积较小。
虽然G.655 Tw在色散及色散斜率方面表现突出,但由于有效面积较小,要求入纤光功率极低,影响了MPI-SM点各波道的OSNR,造成了传输距离的大幅下降。此外,有效面积小也会影响到混缆的使用,关于混缆应用详见后续的介绍。

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