| infotek | 2021-08-04 11:24 |
OptiSystem-系統(tǒng)角度下分析色散補償方案對于外部調(diào)制光源，受色散限制的傳輸距離為  當(dāng)D=16 ps/（km nm）和2.5 Gbps時，L≈ 500km，而在10gbps比特率下，它下降到30km。色散補償光纖或光纖布拉格光柵等技術(shù)可以用來補償光纖中累積的色散。在下面的例子中，我們將展示三種不同的方案，前補償、后補償和對稱補償，以補償光纖色散。首先我們將使用色散補償光纖（DCF）。然后我們將展示色散補償器的累積色散量如何影響性能。在這種情況下，我們將使用一個理想的色散補償模塊（DCM）作為色散補償器來說明這個想法。 用DCF進行前、后、對稱補償 前、后和對稱補償配置如圖1、圖2和圖3所示。在我們的模擬中，我們在每根光纖后面使用了光放大器來補償跨距損耗。SMF的色散參數(shù)為120km長和16ps/nm-km。因此，總累積色散為16×120=1920 ps/nm。這種很大的色散可以通過使用一個24公里長、色散為-80 ps/km nm的DCF來補償�？倐鬏斁嚯x為120×2=每種情況240公里。在補償后的情況下，DCF放在SMF之后。在對稱補償情況下，光纖的放置順序為SMF、DCF、DCF、SMF。  圖 1: 色散后補償  圖 2: 色散前補償  圖 3: 色散對稱補償 在這些模擬中，我們使用了NRZ調(diào)制格式。2.5 Gbps的接收機靈敏度為-28 dBm，10 Gbps的接收機靈敏度為-25 dBm(接口的熱噪聲為2.048e-23W/Hz。）模擬結(jié)果如圖4和圖5所示。圖4顯示了這三種方案在2.5 Gbps比特率下接收信號的Q因子與發(fā)射信號功率的關(guān)系。圖5顯示了10 Gbps比特率的相同圖形。要以10 Gbps模擬設(shè)計，需要將全局參數(shù)比特率設(shè)置為10 Gbps。從這些數(shù)字，我們可以得出結(jié)論，最佳性能是通過使用對稱色散補償獲得的。最壞的情況是色散預(yù)補償。這也可以從圖5給出的眼圖中看出。這些結(jié)果與文獻[2][3]中的結(jié)果完全一致。  圖4:Q因子與2.5和10 Gbps比特率下的信號功率之比，用于前、后和對稱色散補償  圖5：前、后和對稱色散補償在2.5和10 Gbps比特率下的系統(tǒng)性能。眼圖所示為-12和10 dBm信號功率。 利用DCM實現(xiàn)色散補償 我們現(xiàn)在將展示補償色散量如何影響系統(tǒng)性能。我們將使用一個理想的色散補償光纖光柵作為色散補償模塊（見圖6）。在這種情況下，我們選擇了后補償方案，因為它比對稱補償方案簡單。  圖 6: 利用DCM實現(xiàn)色散補償 SMF的總累積色散為16×120=1920 ps/nm。我們將FBG的總色散范圍從-30掃到-3000ps/nm。比特率設(shè)置為10 Gbps。在這個模擬中，我們要研究系統(tǒng)的色散限制性能。為了避免觸發(fā)光纖非線性，我們將接收功率保持在-3dbm。其他例子將考慮殘余色散對非線性效應(yīng)的影響。圖7顯示了Q因子與剩余色散的關(guān)系。模擬結(jié)果表明，在線性區(qū)（低功率），完全補償光纖色散效果最好。過度補償會降低系統(tǒng)性能。  圖 7:Q因子與剩余色散 References: [1]G. P. Agrawal, Fiber Optic Communication Systems, Wiley-Interscience, 1997. [2]R. Ramaswami and K. N. Sivarajan, Optical Networks: A practical Perspective, Morgan Kaufmann, 1998. [3]M. I. Hayee and A. E. Willner, “Pre- and post-compensation of dispersion and nonlinearities in 10-Gb/s WDM systems”, IEEE Photon. Tech. Lett. 9, pp. 1271, 1997. QQ：2987619807 |
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