專利名稱：密集波分復用系統色散補償裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及通訊領域，尤其涉及密集波分復用系統的色散補償裝置。
背景技術：
在高速密集波分復用系統中，信號速率達到10Gb/s及以上時，激光器的色散容限很小，色散受限距離較短。對于速率10Gb/s的信號，在G.652光纖中的傳輸距離一般小于80公里。當傳輸距離較長時，線路光纖引入的累積色散量大于激光器的色散容限，系統的傳輸性能隨傳輸距離的增加逐漸變差。為了保證密集波分復用系統的傳輸性能，需要引入具有負色散值的元件進行色散補償。常用的色散補償元件包括色散補償模塊、色散補償光纖光柵以及可變色散補償裝置等。其中，色散補償模塊應用較廣，可應用于G.652和G.655光纖的C波段和L波段進行寬帶色散補償。色散補償光纖光柵可進行C波段和L波段窄帶色散補償，如果要進行寬帶的色散補償，需要使用分波器將一組光信號分成若干組，然后使用多個色散補償光纖光柵進行色散補償，這增加了系統的成本和復雜性。因此，色散補償光纖光柵只適用于需要精確色散補償的情況，應用較少；而可變色散補償裝置雖然可以調整色散補償量的大小，進行動態色散補償，但其實現起來比較復雜，成本較高，工程上應用很少。
按照色散補償模塊的位置和補償量的大小，色散補償可以分為預補償、后補償、分散補償、集中補償等幾種。預補償是指色散補償模塊放在系統中的第一個放大器之前；后補償是指色散補償模塊放在系統中的最后一個放大器之后；分散補償指色散補償模塊放入線路光纖之后或混合放大器之間，且色散補償量小于120公里；集中色散補償指采用混合放大器，且色散補償量大于120公里。根據線路光纖的實際情況，工程上常常會用到上述一種或多種色散補償方法。
華為技術有限公司申請的實用新型《一種光傳輸系統》(公開號2517184，
公開日2002.10.16)在密集波分復用系統的每個光纖傳輸段引入至少一個色散補償模塊和一個光放大器。傳輸光纖和色散補償模塊循環串接后與光放大器相連。采用在光纖傳輸系統中增加色散補償模塊數量，使色散補償間距短于功率補償間距的色散補償方式。這個實用新型采用分散的色散補償方法，通過降低進入色散補償模塊的光功率，減小色散補償模塊非線性的影響，進行系統傳輸性能的優化。雖然該色散補償裝置適合于線路損耗較小的情況，但是對于線路損耗較大情況，采用傳輸光纖和色散補償模塊循環串接的方式則將使得單跨段的損耗過大，系統的傳輸性能受到影響。
美國康寧公司申請的專利《波分復用系統》(公開號1323475，
公開日2001.11.21)在非零色散位移光纖450公里傳輸系統的接收器和發射器兩端使用色散補償，通過適當選擇總色散補償的分布使其最佳化。系統性能依賴于發射器與接收器之間的補償分離的比率。這種色散補償方法實質上是采用預補償和后補償相結合，通過改變預補償量和后補償量的大小來進行色散補償優化。密集波分復用系統對主光通道各點的光功率有限制，因此，對預補償和后補償的色散補償模塊的損耗有限制。當系統傳輸距離較遠時，需要色散補償量較大，色散補償模塊的損耗較大。此時采用預補償和后補償的補償方法，影響系統主光通道的光功率點，從而影響系統的傳輸性能。所以這種方法不適用傳輸距離較遠的密集波分復用系統。
美國TYCOM US INC公司申請的美國專利《system and method ofdispersion compensation in optical communication system》(專利號WO0241535，
公開日2002.5.23)，在遠距離非零色散位移光纖傳輸系統中，引入拉曼放大器和摻餌光纖放大器組成的混合放大器。其中拉曼放大器的增益為10～15dB，摻餌光纖放大器的增益為5～15dB。在混合放大器之前或中間放入色散補償模塊進行集中色散補償，色散補償量為2000ps/nm。由于混合放大器的總增益較小(不大于30dB)，因此混合放大器之間色散補償模塊的損耗不能夠很大。在線路光纖損耗為22dB情況下，色散補償模塊的損耗不大于8dB。同時在系統中引入拉曼放大器，增加了系統成本以及維護的復雜性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有色散補償方法受光纖線路損耗和傳輸距離限制較大、系統成本高、維護性差的缺點。以期提供一種受光纖線路損耗影響小、使得色散補償不受傳輸距離限制，并簡化系統補償配置、降低系統成本、提高系統可維護性的密集波分復用系統色散補償裝置。
本發明所述的密集波分復用系統色散補償裝置包括光源部分、合分波部分、第一段線路光纖、第二段線路光纖、第一級摻餌光纖放大器(Erbium DopedFiber Amplifier，EDFA)、第二級摻餌光纖放大器、多個色散補償模塊；所述第一段線路光纖與所述第二段線路光纖之間引入所述第一級EDFA和所述第二級EDFA組成混合放大器，所述第一級EDFA和所述第二級EDFA之間加入所述多個色散補償模塊，進行集中色散補償。
所述第一級摻餌光纖放大器的增益最大為22dB，第二級摻餌光纖放大器的增益最大為33dB。
所述色散補償模塊為G.655色散補償模塊。
所述色散補償模塊的色散補償量由光源的色散容限和光纖線路的總長度來確定。對于色散容限為800ps/nm的光源，線路光纖長度小于或等于160公里時，不需要進行色散補償。線路光纖長度大于160公里情況，G.655色散補償模塊的色散補償量由公式(1)確定線路光纖長度-160≤色散補償量(Km)≤線路光纖長度-80(1)。
對于色散容限為1600ps/nm的光源，線路光纖長度小于或等于320公里時，不需要進行色散補償。線路光纖長度大于320公里時，G.655色散補償模塊的色散補償量由公式(2)確定線路光纖長度-320≤色散補償量(Km)≤線路光纖長度-240(2)；
當色散補償量大于400公里時，需要再引入相同的混合放大器進行色散補償。
在混合放大器增益確定的情況下(最大為55dB)，如果混合放大器前一段線路光纖衰耗較大，G.655色散補償模塊的色散補償量可以減少。
本發明所述的密集波分復用系統色散補償裝置引入兩只EDFA組成混合放大器，放大器之間加入多個色散補償模塊，進行集中色散補償。由于兩只放大器的總增益較大(最大可達55dB)，這種混合放大器及其中間的色散補償模塊可以放在線路中的任何位置，解決了現有色散補償方法受光纖線路損耗影響的問題。同時，由于混合放大器之間的色散補償量較大，解決了色散補償受傳輸距離限制的問題，并簡化系統補償配置，降低系統成本，提高系統可維護性。
圖1是本發明所述密集波分復用系統色散補償裝置結構圖。
圖2是中心頻率為192.1THZ和195.2THZ兩個通道傳輸后的眼圖。其中，圖2(a)是192.1傳輸后的眼圖，圖2(b)是195.2傳輸后的眼圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的描述。
本發明的特征是通過集中補償實現遠距離密集波分復用系統傳輸，并簡化系統色散補償配置，降低系統的成本。適用于信號速率在10Gb/s及其以上的應用非零色散位移G.655光纖的密集波分復用系統的色散補償。在密集波分復用系統的傳輸鏈路中引入多個色散補償模塊進行集中色散補償，實現密集波分復用系統遠距離傳輸。
本發明所述的密集波分復用系統色散補償裝置包括光源部分、合分波部分、線路光纖、摻餌光纖放大器、色散補償模塊等幾部分組成，系統連接框圖如圖1所示。
為了克服現有色散補償方法受光纖線路損耗和傳輸距離限制以及成本較高的缺點。在上述密集波分復用系統的第一段線路光纖與第二段線路光纖之間引入兩只EDFA組成混合放大器，其中前一級放大器的增益最大為22dB，后一級放大器的增益最大為33dB。放大器之間加入多個G.655色散補償模塊，進行集中色散補償。色散補償模塊的色散補償量由光源的色散容限，光纖線路的總長度來確定。對于色散容限為800ps/nm的光源，線路光纖長度小于或等于160公里時，不需要進行色散補償。線路光纖長度大于160公里情況，G.655色散補償模塊的色散補償量由公式(1)確定線路光纖長度-160≤色散補償量(Km)≤線路光纖長度-80(1)。
對于色散容限為1600ps/nm的光源，線路光纖長度小于或等于320公里時，不需要進行色散補償。線路光纖長度大于320公里時，G.655色散補償模塊的色散補償量由公式(2)確定線路光纖長度-320≤色散補償量(Km)≤線路光纖長度-240(2)。當色散補償量大于400公里時，需要再引入相同的混合放大器進行色散補償。在混合放大器增益確定的情況下(最大為55dB)，如果混合放大器前一段線路光纖衰耗較大，G.655色散補償模塊的色散補償量可以減少。這樣，混合放大器在系統中的位置不受線路衰耗大小的限制，可以根據系統優化的需要放在相應的線路光纖之后。同時，采用一個或多個混合放大器，增加系統的傳輸距離，解決了色散補償受傳輸距離影響的問題。此外，由于采用了集中補償裝置，簡化了系統結構，降低系統的成本，提高系統的可維護性。
圖1中，光源部分包括中心頻率為192.1THZ、192.6THZ、193.2THZ、193.5THZ、193.8THZ、194.3THZ、194.7THZ、194.9THZ和195.2THZ的帶有FEC編碼功能的10Gb/s光轉發板作為發送端光轉發板。中心頻率為192.4THZ的帶有FEC解碼功能的10Gb/s光轉發板作為接收端光轉發板。合波部分將不同頻率的光信號合成一路光信號進行傳輸。光纖1、光纖2、光纖3、光纖4、光纖5和光纖6分別為80公里非零色散位移光纖。EDFA1、EDFA2、EDFA3、EDFA4、EDFA5、EDFA6、EDFA7和EDFA8是摻餌光纖放大器，用來補償光纖1、光纖2、光纖3、光纖4、光纖5、光纖6和色散補償模塊引入的衰耗。分波部分將經過傳輸后的多通道光信號分開。在第一段線路光纖與第二段線路光纖之間引入兩個大增益的EDFA2和EDFA3，其中EDFA2的增益為22dB，EDFA3的增益為33dB。G.655色散補償模塊放在EDFA2和EDFA3之間，色散補償量為400公里，總衰耗為32dB。
在圖2所表現的實施方式中，為了評價系統傳輸性能的好壞，觀察各通道光信號經過系統傳輸后的眼圖并測試3個通道的光通道代價。圖2(a)是中心頻率為192.1的光信號經過系統傳輸后的眼圖，圖2(b)是中心頻率為195.2的光信號經過系統傳輸后的眼圖。傳輸后的眼圖交叉點較低，眼張開度較好。表1是三個通道光通道代價的測試結果，3個通道的光通道代價均小于0.8dB，系統的傳輸性能很好。
表1前集中補償400公里后的光通道代價
綜上所述，本發明所述的集中色散補償裝置，克服了實用新型《一種光傳輸系統》中的色散補償方法受光纖線路損耗限制的問題，同時，簡化了系統配置。采用一個或多個混合放大器，進行一次或多次集中色散補償，克服了《波分復用系統》中色散補償受傳輸距離限制的問題。與《system andmethod of dispersion compensation in optical communication system》相比，降低系統的成本并提高系統的可維護性。
權利要求
1.一種密集波分復用系統色散補償裝置，其特征在于，包括光源部分、合分波部分、第一段線路光纖、第二段線路光纖、第一級摻餌光纖放大器、第二級摻餌光纖放大器、多個色散補償模塊；所述第一段線路光纖與所述第二段線路光纖之間引入所述第一級摻餌光纖放大器和所述第二級摻餌光纖放大器組成混合放大器，所述第一級摻餌光纖放大器和所述第二級摻餌光纖放大器之間加入所述多個色散補償模塊，進行集中色散補償。
2.根據權利要求1所述的密集波分復用系統色散補償裝置，其特征在于，所述第一級摻餌光纖放大器的增益最大為22dB，第二級摻餌光纖放大器的增益最大為33dB。
3.根據權利要求1所述的密集波分復用系統色散補償裝置，其特征在于，所述色散補償模塊為G.655色散補償模塊。
4.根據權利要求1或3所述的密集波分復用系統色散補償裝置，其特征在于，所述色散補償模塊的色散補償量由光源的色散容限和光纖線路的總長度來確定。
5.根據權利要求4所述的密集波分復用系統色散補償裝置，其特征在于，對于色散容限為800ps/nm的光源，線路光纖長度小于或等于160公里時，不需要進行色散補償。
6.根據權利要求4所述的密集波分復用系統色散補償裝置，其特征在于，對于線路光纖長度大于160公里情況，G.655色散補償模塊的色散補償量由公式(1)確定線路光纖長度-160≤色散補償量(Km)≤線路光纖長度-80(1)。
7.根據權利要求4所述的密集波分復用系統色散補償裝置，其特征在于，對于色散容限為1600ps/nm的光源，線路光纖長度小于或等于320公里時，不需要進行色散補償。
8.根據權利要求4所述的密集波分復用系統色散補償裝置，其特征在于，線路光纖長度大于320公里時，所述色散補償模塊的色散補償量由公式(2)確定線路光纖長度-320≤色散補償量(Km)≤線路光纖長度-240(2)。
9.根據權利要求1或3所述的密集波分復用系統色散補償裝置，其特征在于，當色散補償量大于400公里時，需要再引入相同的混合放大器進行色散補償。
全文摘要
本發明公開了一種傳輸領域中密集波分復用系統色散補償裝置，包括光源部分、合分波部分、第一段線路光纖、第二段線路光纖、第一級摻餌光纖放大器、第二級摻餌光纖放大器、多個色散補償模塊；第一段線路光纖與第二段線路光纖之間引入第一級摻餌光纖放大器和第二級摻餌光纖放大器組成混合放大器，第一級摻餌光纖放大器和第二級摻餌光纖放大器之間加入多個色散補償模塊，進行集中色散補償。本發明克服了現有色散補償方法受光纖線路損耗和傳輸距離限制較大、系統成本高、維護性差的缺點。受光纖線路損耗影響小、使得色散補償不受傳輸距離限制，并簡化系統補償配置、降低系統成本、提高系統可維護性。
文檔編號H04J14/02GK1783757SQ20041009630
公開日2006年6月7日 申請日期2004年11月30日 優先權日2004年11月30日
發明者李紅軍, 鄧雪松 申請人:中興通訊股份有限公司