专利名称：密集波分复用系统色散补偿装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通讯领域，尤其涉及密集波分复用系统的色散补偿装置。
背景技术：
在高速密集波分复用系统中，信号速率达到10Gb/s及以上时，激光器的色散容限很小，色散受限距离较短。对于速率10Gb/s的信号，在G.652光纤中的传输距离一般小于80公里。当传输距离较长时，线路光纤引入的累积色散量大于激光器的色散容限，系统的传输性能随传输距离的增加逐渐变差。为了保证密集波分复用系统的传输性能，需要引入具有负色散值的元件进行色散补偿。常用的色散补偿元件包括色散补偿模块、色散补偿光纤光栅以及可变色散补偿装置等。其中，色散补偿模块应用较广，可应用于G.652和G.655光纤的C波段和L波段进行宽带色散补偿。色散补偿光纤光栅可进行C波段和L波段窄带色散补偿，如果要进行宽带的色散补偿，需要使用分波器将一组光信号分成若干组，然后使用多个色散补偿光纤光栅进行色散补偿，这增加了系统的成本和复杂性。因此，色散补偿光纤光栅只适用于需要精确色散补偿的情况，应用较少；而可变色散补偿装置虽然可以调整色散补偿量的大小，进行动态色散补偿，但其实现起来比较复杂，成本较高，工程上应用很少。
按照色散补偿模块的位置和补偿量的大小，色散补偿可以分为预补偿、后补偿、分散补偿、集中补偿等几种。预补偿是指色散补偿模块放在系统中的第一个放大器之前；后补偿是指色散补偿模块放在系统中的最后一个放大器之后；分散补偿指色散补偿模块放入线路光纤之后或混合放大器之间，且色散补偿量小于120公里；集中色散补偿指采用混合放大器，且色散补偿量大于120公里。根据线路光纤的实际情况，工程上常常会用到上述一种或多种色散补偿方法。
华为技术有限公司申请的实用新型《一种光传输系统》(公开号2517184，
公开日2002.10.16)在密集波分复用系统的每个光纤传输段引入至少一个色散补偿模块和一个光放大器。传输光纤和色散补偿模块循环串接后与光放大器相连。采用在光纤传输系统中增加色散补偿模块数量，使色散补偿间距短于功率补偿间距的色散补偿方式。这个实用新型采用分散的色散补偿方法，通过降低进入色散补偿模块的光功率，减小色散补偿模块非线性的影响，进行系统传输性能的优化。虽然该色散补偿装置适合于线路损耗较小的情况，但是对于线路损耗较大情况，采用传输光纤和色散补偿模块循环串接的方式则将使得单跨段的损耗过大，系统的传输性能受到影响。
美国康宁公司申请的专利《波分复用系统》(公开号1323475，
公开日2001.11.21)在非零色散位移光纤450公里传输系统的接收器和发射器两端使用色散补偿，通过适当选择总色散补偿的分布使其最佳化。系统性能依赖于发射器与接收器之间的补偿分离的比率。这种色散补偿方法实质上是采用预补偿和后补偿相结合，通过改变预补偿量和后补偿量的大小来进行色散补偿优化。密集波分复用系统对主光通道各点的光功率有限制，因此，对预补偿和后补偿的色散补偿模块的损耗有限制。当系统传输距离较远时，需要色散补偿量较大，色散补偿模块的损耗较大。此时采用预补偿和后补偿的补偿方法，影响系统主光通道的光功率点，从而影响系统的传输性能。所以这种方法不适用传输距离较远的密集波分复用系统。
美国TYCOM US INC公司申请的美国专利《system and method ofdispersion compensation in optical communication system》(专利号WO0241535，
公开日2002.5.23)，在远距离非零色散位移光纤传输系统中，引入拉曼放大器和掺饵光纤放大器组成的混合放大器。其中拉曼放大器的增益为10～15dB，掺饵光纤放大器的增益为5～15dB。在混合放大器之前或中间放入色散补偿模块进行集中色散补偿，色散补偿量为2000ps/nm。由于混合放大器的总增益较小(不大于30dB)，因此混合放大器之间色散补偿模块的损耗不能够很大。在线路光纤损耗为22dB情况下，色散补偿模块的损耗不大于8dB。同时在系统中引入拉曼放大器，增加了系统成本以及维护的复杂性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有色散补偿方法受光纤线路损耗和传输距离限制较大、系统成本高、维护性差的缺点。以期提供一种受光纤线路损耗影响小、使得色散补偿不受传输距离限制，并简化系统补偿配置、降低系统成本、提高系统可维护性的密集波分复用系统色散补偿装置。
本发明所述的密集波分复用系统色散补偿装置包括光源部分、合分波部分、第一段线路光纤、第二段线路光纤、第一级掺饵光纤放大器(Erbium DopedFiber Amplifier，EDFA)、第二级掺饵光纤放大器、多个色散补偿模块；所述第一段线路光纤与所述第二段线路光纤之间引入所述第一级EDFA和所述第二级EDFA组成混合放大器，所述第一级EDFA和所述第二级EDFA之间加入所述多个色散补偿模块，进行集中色散补偿。
所述第一级掺饵光纤放大器的增益最大为22dB，第二级掺饵光纤放大器的增益最大为33dB。
所述色散补偿模块为G.655色散补偿模块。
所述色散补偿模块的色散补偿量由光源的色散容限和光纤线路的总长度来确定。对于色散容限为800ps/nm的光源，线路光纤长度小于或等于160公里时，不需要进行色散补偿。线路光纤长度大于160公里情况，G.655色散补偿模块的色散补偿量由公式(1)确定线路光纤长度-160≤色散补偿量(Km)≤线路光纤长度-80(1)。
对于色散容限为1600ps/nm的光源，线路光纤长度小于或等于320公里时，不需要进行色散补偿。线路光纤长度大于320公里时，G.655色散补偿模块的色散补偿量由公式(2)确定线路光纤长度-320≤色散补偿量(Km)≤线路光纤长度-240(2)；
当色散补偿量大于400公里时，需要再引入相同的混合放大器进行色散补偿。
在混合放大器增益确定的情况下(最大为55dB)，如果混合放大器前一段线路光纤衰耗较大，G.655色散补偿模块的色散补偿量可以减少。
本发明所述的密集波分复用系统色散补偿装置引入两只EDFA组成混合放大器，放大器之间加入多个色散补偿模块，进行集中色散补偿。由于两只放大器的总增益较大(最大可达55dB)，这种混合放大器及其中间的色散补偿模块可以放在线路中的任何位置，解决了现有色散补偿方法受光纤线路损耗影响的问题。同时，由于混合放大器之间的色散补偿量较大，解决了色散补偿受传输距离限制的问题，并简化系统补偿配置，降低系统成本，提高系统可维护性。
图1是本发明所述密集波分复用系统色散补偿装置结构图。
图2是中心频率为192.1THZ和195.2THZ两个通道传输后的眼图。其中，图2(a)是192.1传输后的眼图，图2(b)是195.2传输后的眼图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的描述。
本发明的特征是通过集中补偿实现远距离密集波分复用系统传输，并简化系统色散补偿配置，降低系统的成本。适用于信号速率在10Gb/s及其以上的应用非零色散位移G.655光纤的密集波分复用系统的色散补偿。在密集波分复用系统的传输链路中引入多个色散补偿模块进行集中色散补偿，实现密集波分复用系统远距离传输。
本发明所述的密集波分复用系统色散补偿装置包括光源部分、合分波部分、线路光纤、掺饵光纤放大器、色散补偿模块等几部分组成，系统连接框图如图1所示。
为了克服现有色散补偿方法受光纤线路损耗和传输距离限制以及成本较高的缺点。在上述密集波分复用系统的第一段线路光纤与第二段线路光纤之间引入两只EDFA组成混合放大器，其中前一级放大器的增益最大为22dB，后一级放大器的增益最大为33dB。放大器之间加入多个G.655色散补偿模块，进行集中色散补偿。色散补偿模块的色散补偿量由光源的色散容限，光纤线路的总长度来确定。对于色散容限为800ps/nm的光源，线路光纤长度小于或等于160公里时，不需要进行色散补偿。线路光纤长度大于160公里情况，G.655色散补偿模块的色散补偿量由公式(1)确定线路光纤长度-160≤色散补偿量(Km)≤线路光纤长度-80(1)。
对于色散容限为1600ps/nm的光源，线路光纤长度小于或等于320公里时，不需要进行色散补偿。线路光纤长度大于320公里时，G.655色散补偿模块的色散补偿量由公式(2)确定线路光纤长度-320≤色散补偿量(Km)≤线路光纤长度-240(2)。当色散补偿量大于400公里时，需要再引入相同的混合放大器进行色散补偿。在混合放大器增益确定的情况下(最大为55dB)，如果混合放大器前一段线路光纤衰耗较大，G.655色散补偿模块的色散补偿量可以减少。这样，混合放大器在系统中的位置不受线路衰耗大小的限制，可以根据系统优化的需要放在相应的线路光纤之后。同时，采用一个或多个混合放大器，增加系统的传输距离，解决了色散补偿受传输距离影响的问题。此外，由于采用了集中补偿装置，简化了系统结构，降低系统的成本，提高系统的可维护性。
图1中，光源部分包括中心频率为192.1THZ、192.6THZ、193.2THZ、193.5THZ、193.8THZ、194.3THZ、194.7THZ、194.9THZ和195.2THZ的带有FEC编码功能的10Gb/s光转发板作为发送端光转发板。中心频率为192.4THZ的带有FEC解码功能的10Gb/s光转发板作为接收端光转发板。合波部分将不同频率的光信号合成一路光信号进行传输。光纤1、光纤2、光纤3、光纤4、光纤5和光纤6分别为80公里非零色散位移光纤。EDFA1、EDFA2、EDFA3、EDFA4、EDFA5、EDFA6、EDFA7和EDFA8是掺饵光纤放大器，用来补偿光纤1、光纤2、光纤3、光纤4、光纤5、光纤6和色散补偿模块引入的衰耗。分波部分将经过传输后的多通道光信号分开。在第一段线路光纤与第二段线路光纤之间引入两个大增益的EDFA2和EDFA3，其中EDFA2的增益为22dB，EDFA3的增益为33dB。G.655色散补偿模块放在EDFA2和EDFA3之间，色散补偿量为400公里，总衰耗为32dB。
在图2所表现的实施方式中，为了评价系统传输性能的好坏，观察各通道光信号经过系统传输后的眼图并测试3个通道的光通道代价。图2(a)是中心频率为192.1的光信号经过系统传输后的眼图，图2(b)是中心频率为195.2的光信号经过系统传输后的眼图。传输后的眼图交叉点较低，眼张开度较好。表1是三个通道光通道代价的测试结果，3个通道的光通道代价均小于0.8dB，系统的传输性能很好。
表1前集中补偿400公里后的光通道代价
综上所述，本发明所述的集中色散补偿装置，克服了实用新型《一种光传输系统》中的色散补偿方法受光纤线路损耗限制的问题，同时，简化了系统配置。采用一个或多个混合放大器，进行一次或多次集中色散补偿，克服了《波分复用系统》中色散补偿受传输距离限制的问题。与《system andmethod of dispersion compensation in optical communication system》相比，降低系统的成本并提高系统的可维护性。
权利要求
1.一种密集波分复用系统色散补偿装置，其特征在于，包括光源部分、合分波部分、第一段线路光纤、第二段线路光纤、第一级掺饵光纤放大器、第二级掺饵光纤放大器、多个色散补偿模块；所述第一段线路光纤与所述第二段线路光纤之间引入所述第一级掺饵光纤放大器和所述第二级掺饵光纤放大器组成混合放大器，所述第一级掺饵光纤放大器和所述第二级掺饵光纤放大器之间加入所述多个色散补偿模块，进行集中色散补偿。
2.根据权利要求1所述的密集波分复用系统色散补偿装置，其特征在于，所述第一级掺饵光纤放大器的增益最大为22dB，第二级掺饵光纤放大器的增益最大为33dB。
3.根据权利要求1所述的密集波分复用系统色散补偿装置，其特征在于，所述色散补偿模块为G.655色散补偿模块。
4.根据权利要求1或3所述的密集波分复用系统色散补偿装置，其特征在于，所述色散补偿模块的色散补偿量由光源的色散容限和光纤线路的总长度来确定。
5.根据权利要求4所述的密集波分复用系统色散补偿装置，其特征在于，对于色散容限为800ps/nm的光源，线路光纤长度小于或等于160公里时，不需要进行色散补偿。
6.根据权利要求4所述的密集波分复用系统色散补偿装置，其特征在于，对于线路光纤长度大于160公里情况，G.655色散补偿模块的色散补偿量由公式(1)确定线路光纤长度-160≤色散补偿量(Km)≤线路光纤长度-80(1)。
7.根据权利要求4所述的密集波分复用系统色散补偿装置，其特征在于，对于色散容限为1600ps/nm的光源，线路光纤长度小于或等于320公里时，不需要进行色散补偿。
8.根据权利要求4所述的密集波分复用系统色散补偿装置，其特征在于，线路光纤长度大于320公里时，所述色散补偿模块的色散补偿量由公式(2)确定线路光纤长度-320≤色散补偿量(Km)≤线路光纤长度-240(2)。
9.根据权利要求1或3所述的密集波分复用系统色散补偿装置，其特征在于，当色散补偿量大于400公里时，需要再引入相同的混合放大器进行色散补偿。
全文摘要
本发明公开了一种传输领域中密集波分复用系统色散补偿装置，包括光源部分、合分波部分、第一段线路光纤、第二段线路光纤、第一级掺饵光纤放大器、第二级掺饵光纤放大器、多个色散补偿模块；第一段线路光纤与第二段线路光纤之间引入第一级掺饵光纤放大器和第二级掺饵光纤放大器组成混合放大器，第一级掺饵光纤放大器和第二级掺饵光纤放大器之间加入多个色散补偿模块，进行集中色散补偿。本发明克服了现有色散补偿方法受光纤线路损耗和传输距离限制较大、系统成本高、维护性差的缺点。受光纤线路损耗影响小、使得色散补偿不受传输距离限制，并简化系统补偿配置、降低系统成本、提高系统可维护性。
文档编号H04J14/02GK1783757SQ20041009630
公开日2006年6月7日 申请日期2004年11月30日 优先权日2004年11月30日
发明者李红军, 邓雪松 申请人:中兴通讯股份有限公司