西安邮电大学通信与信息工程学院光纤通信技术课件 第八章.pptVIP

(4) 交叉相位调制（XPM） WDM系统中，由于相邻波长之间存在相互作用，某个波长的信号场强如果大到一定的程度，就会引起相邻波长信号频谱的离散化，对其他信道的相位产生调制作用。 XPM效应一旦造成相邻信道信号频谱的交迭，就会引起邻道信号之间的串扰，导致脉冲波形畸变。 XPM仅出现在多信道系统中 减小XPM 信号串扰的办法： 控制信道间隔，信道间隔越大，相邻信道信号的频谱交迭就越不容易发生； 实行色散补偿，色散补偿的结果可以使光纤的色散系数最小化，减弱信号频谱的离散程度。 (5) 四波混频（FWM） 四波混频是指两个或三个不同波长的光波相互作用而导致在其他波长上产生混频成分的效应。 当这些混频产物落在信道内时，将会引起信道间的串扰，导致信噪比降低；当混频产物落在信道外时，也会给系统带来噪声。 对于光纤非线性效应，一般可以通过降低入纤光功率、采用新型大孔径光纤、拉曼放大器等方法加以抑制。特殊的码型调制技术也可以有效地提高光脉冲抵抗非线性效应的能力，增加非线性受限传输距离。 第八章 高速光纤通信技术 8.1 高速光纤通信系统的概念 8.2 高速光纤通信系统面临的挑战 8.3 高速光纤通信系统的关键技术 8.4 高速光纤通信系统的应用举例 8.3 高速光纤通信系统的关键技术 新型光纤技术 拉曼（Raman）放大器 前向纠错编码（FEC）技术 归零（RZ）码或其他调制格式 色散补偿技术 8.3.1 高速光纤技术 光纤是光信号的物理传输媒质，其特性直接影响光纤传输系统的带宽和传输距离，采用新型光纤是得到高容量传输最有效的途径之一。为克服光纤带来的色散限制和非线性效应问题，要求新一代光纤应具有所需的色散值和低色散斜率、大有效面积、低的偏振模色散。 G.655 光纤 大有效面积G.655型光纤 低色散斜率G.655型光纤 全波光纤 1、G.655光纤 G.655光纤是非零色散位移光纤（NZ-DSF），主要特点是在1550nm的色散值接近零，但不是零，是一种改进的色散位移光纤，以抑制自相位调制、交叉相位调制和四波混频等非线性效应。 正色散系数G.655型光纤 负色散系数G.655型光纤 类型 正色散G.655光纤 负色散G.655光纤 优点 色散系数较小 不存在调制不稳定性问题 缺点 有可能存在调制不稳定性问题 1310nm窗口色散较大，色散受限距离短，不利于与电信现有光传输设备兼容，产生四波混频问题 传输使用的三种不同类型的单模光纤 G.652单模光纤（NDSF） G.653单模光纤（DSF） G.655单模光纤（NZ-DSF） 常规G.655 大有效面积G.655 大多数已安装的光纤 低损耗 大色散分布 大有效面积 色散受限距离短 2.5Gb/s系统色度色散受限距离约600km 10Gb/s系统色度色散受限距离约34km G.652+DCF方案升级扩容成本高 结论: 不适用于10Gb/s以上速率传输，但可应用于 2.5Gb/s以下速率的DWDM。 G.652单模光纤（NDSF） 低损耗 零色散 小有效面积 长距离、单信道超高速EDFA系统 四波混频（FWM）是主要的问题，不利于DWDM技术 结论: 适用于10Gb/s以上速率单信道传输，但不适用于 DWDM应用，处于被市场淘汰的现状。 G.653单模光纤（DSF） 在1530－1565nm窗口有较低的损耗 工作窗口较低的色散，一定的色散抑制了非线性效应（四波混频）的发生。 可以有正的或负的色散——海底传输系统 正色散SPM效应压缩脉冲，负色散SPM效应展宽脉冲。 为DWDM系统的应用而设计的 G.655单模光纤（NZ-DSF） 结论: 适用于10Gb/s以上速率DWDM传输， 是未来大容量传输，DWDM系统用光纤的理想选择。 三种光纤色散情况比较 正常色散区 反常色散区 2、大有效面积光纤 NZ-DSF光纤大大地改善了光纤的色散特性，但是NZ-DSF光纤的模场直径变小，有效面积也减小，光纤更容易产生非线性。 大有效面积光纤（LEAF，Larger Effective Area Fiber）是一种改进型G.655光纤。与普通G.655光纤一样，它也对光纤的零色散点进行了移动，零色散点处于1510nm左右，当色散为正值，避开了零色散区，维持了一个起码的色散值。其弯曲性能、极化模色散和衰减性能均可达到常规G.655光纤的水平，但色散系数规范已大为改进，提高了下限值。 LEAF光纤的特殊之处在于大大增加了光纤的模场直径，从普通G.655光纤的8.4μm增长到LEAF光纤的9.6μm，从而增加了光纤的有效面积，即从55μm2