專利名稱：一種用于長距傳輸?shù)墓饫w連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖傳輸領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于長距傳輸?shù)墓饫w連接方法。
光纖色散是一種線性效應(yīng)，它的影響可以通過色散補(bǔ)償元件(光纖光柵、色散補(bǔ)償光纖等)進(jìn)行補(bǔ)償。光纖的非線性效應(yīng)，是光纖的高輸入功率和光纖共同作用所產(chǎn)生的一種物理光學(xué)現(xiàn)象。非線性效應(yīng)有很多種，一般包括自相位調(diào)制(SPM，self-phase modulation)、交叉相位調(diào)制(XPM，cross-phase modulation)、四波混頻(FWM，four-wave mixing)、受激拉曼散射效應(yīng)(SRS，stimulated Raman scattering)和受激布里淵散射(SBS，stimulated brillium scattering)。在WDM(波分復(fù)用)系統(tǒng)中，由四波混頻(FWM)引起的非線性效應(yīng)影響比較重要。四波混頻(FWM)是多個波長之間由于光纖材料的三階非線性效應(yīng)而產(chǎn)生新的頻譜的物理現(xiàn)象。當(dāng)波分復(fù)用的信道間距小且光纖的色散接近零時，各波長群速度接近相等，即各波長信號接近同步傳輸，滿足四波混頻的相位匹配條件時，F(xiàn)WM影響最大。FWM的特征是產(chǎn)生新的頻率，因?yàn)閃DM系統(tǒng)中信道頻率間隔均勻，F(xiàn)WM混頻所產(chǎn)生的新頻率正好落在其它信道內(nèi)，引起嚴(yán)重的信道間串?dāng)_，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)不能工作。因而四波混頻(FWM)就成為波分復(fù)用系統(tǒng)中需要解決的一個難題。此外，SPM、XPM效應(yīng)對系統(tǒng)性能的影響與色散累積量直接相關(guān)，只有在光纖累積的色散量小時，它們對系統(tǒng)造成的功率代價才小。因此，在波分復(fù)用系統(tǒng)中，要想實(shí)現(xiàn)長距離大容量傳輸，要求光纖有較小的色散累積量。
雖然色散系數(shù)小(如G653光纖)可以保證光纖中的色散累積量小，可以抑制SPM等非線性效應(yīng)，但FWM會成為主要的非線性效應(yīng)，嚴(yán)重影響DWDM(密集波分復(fù)用)系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。因?yàn)楣饫wFWM非線性效應(yīng)的原因，用于長距離、超長距離傳輸?shù)墓饫w要求有足夠大的色散系數(shù)，以抑制FWM效應(yīng)的影響。即長距離、超長距離傳輸光纖鏈路要求滿足兩個條件1、大的色散系數(shù)；2、小的色散累積量。
目前，在工程中實(shí)際應(yīng)用的光纖有G652、G653和G655三種光纖。G652光纖由于在1550nm波長附近具有較高的色散系數(shù)，光纖中的FWM效應(yīng)較小，可以忽略FWM對系統(tǒng)性能的影響，一般主要只考慮色散對系統(tǒng)性能的影響。對于10Gbit/s系統(tǒng)，由于系統(tǒng)速率較高，即使采用外調(diào)制技術(shù)，G652的色散受限距離在理論上也只有60km。雖然通過色散補(bǔ)償可以抑制色散的影響，目前比較成熟的色散調(diào)節(jié)技術(shù)是在光纖中加一段色散補(bǔ)償光纖(DCF)，但DCF色散補(bǔ)償光纖的使用是以功率損失為代價的。為增加傳輸距離必須增加EDFA，這樣勢必增加系統(tǒng)成本；而且在超長距離的光纖通信系統(tǒng)中，由于級聯(lián)的EDFA很多，一方面使EDFA的放大自發(fā)發(fā)射(ASE)帶寬減少，引起“自濾波”效應(yīng)，從而限制EDFA鏈系的增益帶寬，進(jìn)而限制WDM系統(tǒng)的帶寬，另一方面還會使得EDFA級聯(lián)的噪聲影響更大，限制系統(tǒng)傳輸距離。因此G652在用于超長距離時，具有一定的局限性。
G653光纖是色散位移光纖，它通過控制光纖的折射率分布，加大波導(dǎo)色散，使單模光纖的零色散點(diǎn)位移至1550nm波長附近，使其在1550nm波長具有零色散點(diǎn)和損耗最低點(diǎn)。雖然這種光纖在單信道系統(tǒng)中能增加色散受限距離，但因?yàn)槠渖⑾禂?shù)過小，正好滿足FWM的相位匹配條件，產(chǎn)生嚴(yán)重的FWM干擾。鑒于G653光纖在WDM中的非線性效應(yīng)較大，不適于應(yīng)用到波分復(fù)用系統(tǒng)中。
G655光纖是一種在應(yīng)用波長范圍內(nèi)其色散系數(shù)絕對值大于非零的(色散位移)單模光纖。在這一應(yīng)用波長范圍內(nèi)，其色散可以為正、亦可以為負(fù)。G655光纖由于在其應(yīng)用波長范圍內(nèi)色散不為零，從而有效抑制了FWM的產(chǎn)生，而且在這一應(yīng)用波長范圍內(nèi)色散足夠小，使色散受限距離增長。在10Gbit/s速率下，G655光纖可以傳輸300～400km而無需色散補(bǔ)償。但G655光纖在傳輸更遠(yuǎn)距離時仍然需要進(jìn)行色散補(bǔ)償，這帶來的負(fù)面效應(yīng)雷同于G652光纖。而且因?yàn)樯⒀a(bǔ)償間距比功率補(bǔ)償間距相對要大，SPM、XPM影響比G652光纖要嚴(yán)重一些，其入纖功率相對要求更嚴(yán)格。
可見，無論采用G652、G653、G655光纖，長距離傳輸都存在這樣或那樣的受限，沒有完全發(fā)揮出系統(tǒng)的性能。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于，一種用于長距傳輸?shù)墓饫w連接方法，其特征在于，所述光纖拓?fù)溆烧⑾禂?shù)光纖與負(fù)色散系數(shù)光纖分段交替組成，所述正、負(fù)色散系數(shù)光纖段的色散量的絕對值相等而符號相反。
在本發(fā)明所述的方法中，所述正、負(fù)色散系數(shù)光纖段的色散量小于系統(tǒng)的色散容限范圍。
在本發(fā)明所述的方法中，所述光纖可采用正色散系數(shù)的G655光纖和負(fù)色散系數(shù)的G655光纖，所述正、負(fù)色散系數(shù)G655光纖段的交替間距可設(shè)為5-40公里，或進(jìn)一步設(shè)為10-30公里。
本發(fā)明通過正、負(fù)色散系數(shù)光纖交替組成新的光纖拓?fù)?，不僅使得任意點(diǎn)的色散累積量不超越色散容限，同時能有效地抑制非線性效應(yīng)，避免采用色散補(bǔ)償裝置，提高系統(tǒng)的功率利用效率。
下面將結(jié)合附圖
及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
因?yàn)闊o需色散補(bǔ)償，上述光纖拓?fù)洳粫驗(yàn)轭~外的色散補(bǔ)償裝置而使用更多的放大器，鏈路中的放大器噪聲級聯(lián)也降低，相對于單純的G655、G652加DCM(色散補(bǔ)償模塊)色散補(bǔ)償裝置構(gòu)造的光纖傳輸鏈路，上述光纖拓?fù)浼忍嵘讼到y(tǒng)中的功率利用率，又延長了系統(tǒng)的傳輸距離。而且避免了色散補(bǔ)償裝置帶來的負(fù)面影響(如DCF中的非線性效應(yīng)等不會對該系統(tǒng)造成功率代價)，進(jìn)一步延長了系統(tǒng)的無電中繼傳輸距離。
通過使用上述光纖拓?fù)洌梢允沟肙ADM(光分插復(fù)用)站點(diǎn)可以在任意地點(diǎn)設(shè)置，只需要考慮功率補(bǔ)償問題，而無需考慮更改物理傳輸鏈路的色散拓?fù)湓O(shè)計(jì)。任意點(diǎn)上和任意點(diǎn)下的信道所累積的色散量隨長度變化的情況如圖3所示，它不會超越圖2所示的兩種極端情形。當(dāng)兩條不同傳輸鏈路之間存在光交叉連接的情況下，因?yàn)閮蓷l鏈路上發(fā)生交叉連接的光信道所累積的色散量也不會超越兩條鏈路的最大色散累積量之和，即信道累積的色散量不會超過兩段G655光纖段積累的色散量(最差情形)，在正負(fù)G655交替間距小于40公里時，可以保證發(fā)生交叉連接的光信道業(yè)務(wù)不受色散因素影響。當(dāng)更多的傳輸鏈路發(fā)生交叉連接時，分析同上，不過此時發(fā)生交叉連接的信道所累積的色散量不會超過它所經(jīng)過的每個鏈路的單段G655色散量絕對值之和，因此通過控制正負(fù)色散系數(shù)的G655光纖交替間距就可以實(shí)現(xiàn)對信道最大累積色散量的控制。如采用足夠小的交替間距，上述光纖拓?fù)淇梢员ＷC光纖物理鏈路層對光層完全透明，無需考慮色散補(bǔ)償，可以充分適應(yīng)未來全光網(wǎng)建設(shè)的需要。
實(shí)驗(yàn)證明，通過使用本發(fā)明的光纖拓?fù)洌刂普?fù)G655交替間距為10-30公里，系統(tǒng)無電中繼傳輸距離可以延伸至4000公里以上。
本發(fā)明光纖連接方法中的提供的光纖拓?fù)渲С衷谌我恻c(diǎn)提供OADM業(yè)務(wù)，保證OADM、OXC對鏈路透明。由于具有上述特點(diǎn)，本發(fā)明還可使用在2.5Gbit/s、10Gbit/s和40Gbit/s以及更高或更低速率的NRZ、RZ碼光傳輸系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于長距傳輸?shù)墓饫w連接方法，其特征在于，采用正色散系數(shù)光纖和負(fù)色散系數(shù)光纖分段交替連接，組成光纖拓?fù)?，所述正、?fù)色散系數(shù)光纖段的色散量的絕對值相等而符號相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于長距傳輸?shù)墓饫w連接方法，其特征在于，所述正、負(fù)色散系數(shù)光纖段的色散量小于系統(tǒng)的色散容限范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于長距傳輸?shù)墓饫w連接方法，其特征在于，所述光纖采用正色散系數(shù)的G655光纖和負(fù)色散系數(shù)的G655光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于長距傳輸?shù)墓饫w連接方法，其特征在于，所述正、負(fù)色散系數(shù)G655光纖段的交替間距為5-40公里。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于長距傳輸?shù)墓饫w連接方法，其特征在于，所述正、負(fù)色散系數(shù)G655光纖段的交替間距為10-30公里。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于長距傳輸?shù)墓饫w連接方法，其特征在于，光分插復(fù)用站點(diǎn)可在所述光纖拓?fù)涞娜我恻c(diǎn)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及光纖傳輸領(lǐng)域，具體涉及一種用于長距傳輸?shù)墓饫w連接方法，其特征在于，所述光纖拓?fù)溆烧⑾禂?shù)光纖與負(fù)色散系數(shù)光纖分段交替組成，所述正、負(fù)色散系數(shù)光纖段的色散量的絕對值相等而符號相反。其中，每一光纖段的色散量小于系統(tǒng)的色散容限范圍；所述光纖可分別采用正、負(fù)色散系數(shù)的G655光纖，光纖段的交替間距可設(shè)為5－40公里，或進(jìn)一步設(shè)為10－30公里。本發(fā)明通過正、負(fù)色散系數(shù)G655光纖交替組成新的光纖拓?fù)洌粌H使得任意點(diǎn)的色散累積量不超越系統(tǒng)色散容限，同時能有效地抑制非線性效應(yīng)，避免采用色散補(bǔ)償裝置，提高系統(tǒng)的功率利用效率，延長系統(tǒng)傳輸距離。
文檔編號H04B10/12GK1447137SQ0210765
公開日2003年10月8日 申請日期2002年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月22日
發(fā)明者李從奇, 李長春 申請人:華為技術(shù)有限公司