动态色散补偿技术与器件

　　一、前言

　　从1997年出现第一个单波长40Gbit/s传输速率的系统，第二年即为4×40Gbit/s，1999年则上升为80×40Gbit/s，到2001年系统容量的最高纪录已达273×40Gbit/s。从近年来OFC的情况看，全球主要的通信设备制造商绝大部分都已将40Gbit/s DWDM系统作为追逐的目标，其应用领域不仅在长途而且正在转向城域。由于40Gbit/s DWDM系统的色散容限只有60ps/nm左右，即使采用色散补偿光纤对进行了完善的静态色散和色散斜率补偿，也难以保证系统的性能。因为系统的色度色散不仅受环境温度变化的影响，还会因光功率的变化引起非线性效应的变化，从而改变系统的色散容忍度；另外，在实际应用中，特别是在城域网中，光路由的变化，不同波长信号经过的路径不同，色散不一样；以及光纤老化及受环境应力的影响等，均会改变系统的色散容限，难以满足实际需求。在DWDM系统中，由于受到色散斜率与波长相关等多种因素的制约，色散补偿模块（DCM）的色散斜率指标总是存在10%左右的误差，即使100%斜率补偿型DCM也是如此。不同信道的积累色散量之间的差异将为边缘信道带来额外的系统代价。不仅如此，利用色散补偿光纤（DCF）构成的DCM的色散量不可调，另外，不同类型的光纤也需要不同类型的DCF，而且并不是所有的DCF都能实现100%的斜率补偿。因此，40Gbit/s DWDM系统有必要进行动态色散补偿。

　　二、可调色散补偿方案及器件

　　1.啁啾布拉格光栅（CFBG）技术

　　采用该类器件是目前可行的可调色散补偿方案，可对每个信道的残余色散进行可调的补偿。FBG是一种窄带器件，需要多个FBG器件才能使色散补偿范围覆盖整个C波带。温度调节和应力调节都可以实现色散补偿量的调节。