五邑大学学报（自然科学版）光纤色散对波分复用系统的影响张华曹文华（五邑大学电子与信息工程系，广东江门529020）效应、激光器的相位调制声时光纤色散对波分复用系统的影响，并分析偏振模色散对系统性能的限制。

　　光纤通信的突出优点是它的巨大的低损耗带竟，一般认为在1550nm波段其带竟达25000GHz.在波分复用系统（WDM）中，由于使用了掺铒光纤放大器（EDFA），光纤损耗的问题得以解决，使得传输距离大大增加但光纤总色散也将随之增加，原来的衰减限制系统变成了色散限制系统，这就要求人们再去解决色散问题，否则对于高速WDM系统而言，长距离传输还是无法实现。例如，在常规单模光纤上2.5Gbit/s的色散受限距离理论值为928km，但10Gbit/s系统的色散受限距离理论值仅为58km.因此，研究光纤色散对WDM系统的影响，更好地采取各种色散补偿措施，改善WDM系统的性能，从而大大地提高系统的传输速率和传输距离。

　　1WCM技术的基本原理术，就是为了充分利用单模光纤低损耗区（如1550nm）带来的巨大带竟资源，根据每一信道光波的波长不同，可以将光纤的低损耗窗口划分为若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器），将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器（分波器），将这些不同波长承载不同信号的光载波分开由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输，给出了其系统组成。

　　出脉冲竟度迅速增大；P2C< 0时，对输出脉冲宽度有一个初始压缩效应，经过一定距离后脉冲宽度又展竟。如所示。

　　减小光源啁啾系数的一个有效的办法是采用外调制的激光器（即间接调制光源），它是一种比较彻底和简单易行的克服频率啁啾影响的方法，可以在不采用其他色散补偿技术的情况下，在常规单模光纤上2.5Gbit/s系统的无再生中继距离达600km以上。

　　4光纤色散和鹕性效应的相互作用大器，但EDFA的引入使耦合进光纤的信号功率可以高达100mW，这将导致光纤中产生各种非线性光学效应，如自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）、受激拉曼散射（SRSX受激布里渊散射（SBS）等，从而影响系统的传输性能。

　　SPM是由于信号光功率过大使光纤折射率发生非线性变化，造成信号的相位漂移。SPM和群速度色散（GVD）的相互作用，将导致光脉冲波形劣化，从而限制系统传输距离和速率的提高。

　　在WDM系统中，一个波长信号的功率波动会引起同一光纤中其他波长的光信号相位的波动，即产生XPM效应。对于强度调制-直接检测（IM-DD）系统，GVD的存在使得XPM引起的相位调制转化为强度调制，从而损伤系统的传输性能指标。

　　可以把色散和非线性效应（如SRS，SPM，XPM）包涵到一个方程中，为计算简单，没考虑FWM的影响。下面给出了有4个WDM信道的系统中一个信道的非线性薛定谔方程，每个下标表示信道序号非线性系数；沿2，沿3和沿4分别是信道1和信道2，3，4之间的喇曼增益系数。）左边第3项是与波长有关的色散右边的第1项是光场的SPM和XPM效应，第2项是给定信道的喇曼增益通过解薛定谔方程，可以芫全确定光脉冲在非线性色散光纤中的传播特性当仅考虑SPM与GVD的作用时，可以发现，在满足一定的条件下，SPM的影响可以抵消色散的影响，从而产生光孤子如，因为光孤子可以传输数干公里而不发生畸7总结与展望光纤色散使脉冲展竟，传输距离越长，脉冲展竟越大，在一定条件下，光纤色散又使有初始频率啁啾的脉冲和受SPM、XPM效应作用的脉冲得到更大的展竟，从而限制WDM系统总的信号速率和传输距离激光器的PM声在光纤色散的作用下变成AM声，影响了WDM系统的性能。PMD限制的系统的大传输距离随系统的总PMD值的增大而减小，因此减小光纤色散，可以改善WDM系统性能，提高传输容量。

　　在长距离高码率的WDM系统中，一种能够一劳永逸地解决色散问题的方法是采用光孤子技术在1995年就已出现了8个光孤子信道传输9000km的报道。光孤子技术可以形成能够传输更长距离和提供更大波长容量的下一代波分复用系统，从而更加彻底地解决波分复用系统中的色散问题。