色散位移光纤

2021-03-17 15:05:07 浏览:857

定义

零色散波长不是标准值的光纤。

标准通信光纤的零色散波长在1300nm波长区域。早期的光纤通信系统由于工作在1310 nm区域,因此这种光纤是满足要求的。后来通常采用1500 nm区域的光,因为在该波长处光纤的损耗更低,并且掺铒光纤放大器也是工作于这一区域(1300 nm的放大器性能比其差)。但是,在该区域标准单模光纤(有时也称为非色散位移光纤)具有很大的反常色散。这在线性传输过程中是一个问题,因为它会引起严重的色散脉冲展宽,限制的传输速度和距离。因此后来发展了色散位移光纤[6],其中由于改变了波导色散,零色散波长偏移到1500 nm区域。这通常是通过改变纤芯的折射率分布来实现。一般色散位移光纤的折射率分布为三角形,梯形或高斯形。

图 1 不同类型通信光纤的色散曲线 

数据传输时并不需要零色散,尤其是多通道传输时,四波混频效应可能满足相位匹配,因此当色散很弱时会产生严重的畸变。因此,需要采用非零色散位移光纤[7],它在数据传输的波长区域具有比较小的色散,零色散波长不在此波长区域内。另一个方法是采用在1500 nm处具有比较大色散的非色散位移光纤,结合一些色散补偿方法。

还有色散平坦光纤,是指在某些波长区域该光纤的群时延色散约为一个常数,即高阶色散很小。例如,它可以在通信C波段具有约为0 的色散。这种光纤在采用波分复用的数据传输和绝热孤子压缩过程中都要用到。它的折射率分布通常为W形,有时也会采用渐变折射率分布或者阶跃折射率分布。

任何调整过色散特性的光纤都可以称为特种光纤。

参考文献

[1] L. G. Cohen et al., “Tailoring zero chromatic dispersion into the 1.5 μm-1.6 μm low-loss spectral region of single-mode fibres”, Electron. Lett. 15 (12), 334 (1979)
[2] M. A. Saifi et al., “Triangular-profile single-mode fiber”, Opt. Lett. 7 (1), 43 (1982)
[3] B. J. Ainslie et al., “Monomode fibre with ultra-low loss and minimum dispersion at 1.55 μm”, Electron. Lett. 18, 842 (1982)
[4] V. A. Bhagavatula and M. S. Spitz, “Dispersion-shifted segmented-core single-mode fibers”, Opt. Lett. 9 (5), 186 (1984)
[5] M. Wandel and P. Kristensen, “Fiber designs for high figure of merit and high slope dispersion compensating fibers”, J. Opt. Fiber Commun. Rep. 3, 25–60 (2005)
[6] ITU standard G.653 (12/06), “Characteristics of a dispersion-shifted single-mode optical fibre and cable”, International Telecommunication Union (2006)
[7] ITU standard G.655 (03/06), “Characteristics of a non-zero dispersion-shifted single-mode optical fibre and cable”, International Telecommunication Union (2006)

参阅:色散、通信光纤、光纤、波分复用、特种光纤

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