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3. 色散斜率补偿 反色散斜率光纤 DEMUX+DCF/CFBG. 在 WDM 系统中,利用 DCF 进行色散补偿后不同波长的色散情况. 9.8.4 偏振模色散 (PMD : Polarization-Mode Dispersion) 链路上两个正交偏振态之间的平均差分时延 D PMD : 0.5~2.0ps/(km) 1/2 为了把 PMD 中断 ( 即 PMD 引起的功率代价大于 1dB) 的概率限制在 4×10 -5 ,必须使 〈 〉<0.1 T 。. (9.8.4). PMD 对比特率和传输距离的限制. PMD 补偿:快分量延迟.
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3. 色散斜率补偿 • 反色散斜率光纤 • DEMUX+DCF/CFBG 在WDM系统中,利用DCF进行色散补偿后不同波长的色散情况
9.8.4 偏振模色散(PMD:Polarization-Mode Dispersion) 链路上两个正交偏振态之间的平均差分时延 DPMD:0.5~2.0ps/(km)1/2 为了把PMD中断(即PMD引起的功率代价大于1dB)的概率限制在4×10-5,必须使〈〉<0.1T。 (9.8.4)
PMD对比特率和传输距离的限制 PMD补偿:快分量延迟
9.9 非线性效应 第一类非线性效应:光波与声子相互作用产生的散射效应 • 受激拉曼散射(SRS) • 受激布里渊散射(SRS:Stimulate Brillouin Scattering) 第二类非线性效应:折射率对光功率的依赖关系 • 四波混频(FWM:Four-Wave Mixing) • 自相位调制(SPM:Self-Phase Modulation) • 交叉相位调制(CPM:Cross-Phase Modulation)
9.9.1受激布里渊散射 特点: • 参与散射作用的是声频声子 • Stokes频移约10GHz • 谱宽越大,阈值越高 降低SBS: • 保持信道功率低于SBS阈值 • 增加光源谱宽 • 相位调制
9.9.2受激拉曼散射 降低SRS: • 保持信道尽可能接近 • 功率低于阈值
9.9.3 四波混频 参量过程:在激光光场作用下,介质的电极化矢量与场强的关系不是线性的,而是包含有非线性项。 当(2)和(3)起作用时,且相位匹配,会出现二次谐波和三次谐波,相应地称为三波混频和四波混频。 在四波混频中,频率为i、j和k相互干扰产生频率为i±j ±k的波,其中, ijk=i+j-k可能与某个信道的频率相同或相近,从而引起严重的串扰。 (9.8.5)
由1、 2和3三个等间隔信道的差频引入的四波混频项
对于使用标准单模光纤和色散位移光纤的系统,由于四波混频所引入的对于每个信道的最大发射功率的限制。对于使用标准单模光纤和色散位移光纤的系统,由于四波混频所引入的对于每个信道的最大发射功率的限制。
减轻四波混频的方法 • 不等信道间隔 • 增加信道间隔 • 使用零色散波长超过1560nm的色散位移光纤 • 减小发射功率和放大器间隔 • 对每个波长分别引入时延
(9.8.7) (9.8.8) 或 (9.8.6) 9.9.4 自相位调制和交叉相位调制 非线性折射率 其中,n2与(3)有关。 SPM是光场在光纤内传输时光场自身引起的相位移动。SPM造成了脉冲啁啾。
交叉相位调制是一个光场由于受到另一个具有不同波长、传输方向或偏振态的光场的影响而产生的非线性相移。交叉相位调制是一个光场由于受到另一个具有不同波长、传输方向或偏振态的光场的影响而产生的非线性相移。 (9.8.9) 当发射功率不同时,脉冲宽度延链路长度变化的过程
9.10 波长稳定性 温度 波长锁定器 驱动电流
9.11 总体设计考虑 9.11.1 光纤类型 DSF;SMF;NZ-DSF;色散平坦;LEAF 9.11.2 发射功率和放大器间隔 9.11.3 色散补偿 9.11.4 调制 9.11.5 非线性
9.11.6 信道间隔和波长数 信道间隔大 • 复用/解复用更容易 • 降低对器件波长稳定性要求 • 降低四波混频 • 允许信道升级到更高比特率 带宽和比特率 光纤通信的谱效率: 0.4bits/s/Hz
信道数目多 • 放大器增益平坦 • 减轻受激喇曼散射的影响 • 限制系统跨度 • 复用器/解复用器的稳定性和波长选择性
大信道数目系统设计 • 双向波长交错 • 双向双波段
9.11.7 光网络设计中的其它问题 • 节点 • 波长规划 • 透明度
第十章 智能光网络 10.1 概述 • 自动交换光网络(ASON:Automatically Switched Optical Network) • 通用多协议标记交换(GMPLS:General Multi-Protocol Label Switching) • 用户网络接口(UNI:User Network Interface) • 动态连接
10.2 自动交换光网络 10.2.1 自动交换光网络的体系结构 核心:实时、动态、按需配置网络资源,利用OXC和OADM等可重构的节点设备完成光路径的自动提供。 控制平面 自动交换光网络 管理平面 传送平面
10.2.2 自动交换光网络平面间的交互作用 1. 各个平面的功能 • 管理平面: • 传送平面: • 控制平面:建立连接配置 2. 各个平面之间的交互作用