banner.jpg)
多通道色散補(bǔ)償光纖光柵級聯(lián)系統(tǒng)實驗研究
馬衛(wèi)東，林謙，楊旭東，劉文
武漢光迅科技股份公司
葉波，龔亞敏，葉榮富
烽火通信科技股份公司光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品部
一 簡介
光柵型多通道色散補(bǔ)償模塊（FBG）能夠?qū)WDM光傳輸系統(tǒng)的色散問題提供高性能、方便靈活的解決方案。它具有較DCF低的插入損耗，能夠降低系統(tǒng)的光功率預(yù)算，減少光放大器的使用數(shù)量。FBG色散補(bǔ)償模塊允許大功率輸入，支持100%斜率和色散補(bǔ)償，可用于長距離傳輸。另外，相對于傳統(tǒng)DCF 色散補(bǔ)償，F(xiàn)BG色散補(bǔ)償模塊具有體積小、重量輕、成本低等優(yōu)勢。本文針對FBG在系統(tǒng)中實際應(yīng)用情況，在10G的傳輸系統(tǒng)上級聯(lián)了8個FBG模塊，對G-652光纖進(jìn)行了700公里的色散補(bǔ)償。實驗結(jié)果表明，F(xiàn)BG完全可以替代DCF用于實際的DWDM系統(tǒng)進(jìn)行色散補(bǔ)償。
二 FBG的光學(xué)指標(biāo)測試
表格 1
注：
1. 插入損耗、插損一致性、群延遲抖動、偏振模色散和偏振相關(guān)損耗在C17 ITU-T標(biāo)準(zhǔn)中心波長處測得。指標(biāo)在工作溫度范圍內(nèi)都能保證。
2. 群時延測試調(diào)制頻率：192MHz。
3. 在-1dB帶寬內(nèi)對群時延進(jìn)行線性擬合。
4. 插入損耗不包含連接器
同時對多個模塊級聯(lián)后的光學(xué)指標(biāo)做了測試，級聯(lián)了5個80km模塊，并進(jìn)行了相應(yīng)測試，實驗結(jié)果表明：隔離度指標(biāo)有了較大提高（提高17dB），其它指標(biāo)基本不變。工作帶寬都在0.38nm左右，能夠滿足100GHz波長間隔系統(tǒng)對帶寬的要求。
圖 1 單個FBG模塊光譜圖
圖2 5個FBG級聯(lián)光譜圖
三 系統(tǒng)級聯(lián)實驗及結(jié)果分析：
用光纖光柵型多通道色散補(bǔ)模塊在10Gb/sDWDM傳輸系統(tǒng)上進(jìn)行了測試實驗，并且和色散補(bǔ)償光纖模塊進(jìn)行了對比。測試機(jī)盤為OTU2S，發(fā)射機(jī)端選用5個通道，分別是1529.55、1545.32、1546.92、1547.72、1560.61nm，總傳輸距離為三個100公里加五個80 km G-652光纖（總長度700公里），分別采用FBG與DCF色散補(bǔ)償模塊進(jìn)行對比（前300公里都采用FBG補(bǔ)償，見圖3），測試主要指標(biāo)是通道功率代價和光信噪比。
圖 3 系統(tǒng)實驗配置圖 （10G DWDM系統(tǒng)）
選擇其中3個通道進(jìn)行測試（兩邊的兩個通道以及中間的一個通道），都是在超強(qiáng)FEC(UFEC)條件下測試，通道功率代價結(jié)果見表格 2：
表格 2
FBG與DCF的通道代價都在2dB以下，超過系統(tǒng)對通道代價的最低要求。其中FBG在1530nm附近的通道代價要好于DCF，經(jīng)過分析，原因在此波長附近，經(jīng)過FBG補(bǔ)償后光信號的帶外信噪比要明顯好于經(jīng)過DCF補(bǔ)償后信號的信噪比。
在傳輸700km后，分別測試了采用DCF和FBG色散補(bǔ)償模塊的光信噪比。
圖4到7是DCF色散補(bǔ)償模塊進(jìn)行補(bǔ)償后的光譜圖，圖表 8到11是FBG色散補(bǔ)償模塊補(bǔ)償后的光譜圖。可以看出在1532nm附近，經(jīng)過FBG色散補(bǔ)償模塊后的信噪比確實比經(jīng)過DCF色散補(bǔ)償模塊的要好，這也驗證了上面通道代價的測試結(jié)果。表格 2列出了5個通道的OSNR，在FBG色散補(bǔ)償模塊下的信噪比相對與DCF情況下要高1.0到2.0dB左右。
表格 3
圖 4 （采用DCF補(bǔ)償）
圖 5（采用DCF補(bǔ)償）
圖 6（采用DCF補(bǔ)償）
圖 7（采用DCF補(bǔ)償）
圖 8（采用FBG補(bǔ)償）
圖9（采用FBG補(bǔ)償）
圖 10（采用FBG補(bǔ)償）
圖11（采用FBG補(bǔ)償）
在測試完以上兩項指標(biāo)之后，我們對FBG色散補(bǔ)償模塊進(jìn)行了掛誤碼測試，系統(tǒng)累計運(yùn)行96小時，結(jié)果顯示無誤碼，誤碼儀測試截圖如下：
圖 12
四 結(jié)論：
1） 從傳輸實驗結(jié)果看，和色散補(bǔ)償光纖模塊相比，光纖光柵型多通道色散補(bǔ)償模塊有著幾乎相同的系統(tǒng)傳輸代價，而且OSNR指標(biāo)優(yōu)于色散補(bǔ)償光纖模塊。
2） 由于光纖光柵型多通道色散補(bǔ)償模塊插入損耗低，典型值為2dB，且與補(bǔ)償長度無關(guān)，可以只用一級光放，這樣既有利于節(jié)約成本，又能提高OSNR（80km下理論估算可提高2dB左右）。
3） 光纖光柵型多通道色散補(bǔ)償模塊非線性效應(yīng)小，可以承受大功率輸入(約500mw)，這樣可以更加靈活的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置。
4） 在10G DWDM系統(tǒng)上經(jīng)過五段80公里和三段100公里的級聯(lián)色散補(bǔ)償系統(tǒng)實驗，連續(xù)96小時無誤碼。
5） 綜合上述分析，F(xiàn)BG可以完全替代DCF用于系統(tǒng)的色散補(bǔ)償。
