CATV光栅色散补偿解决方案

一、前言
    10/8/2004,随着1550nm模拟CATV系统中光发射机和掺饵光纤放大器（EDFA）技术的成熟，光通信系统成本的下降，越来越多的用户开始采用1550nm系统来扩大有线电视网络的覆盖范围。目前现有的光纤CATV系统采用的光纤大部分都是G.652光纤，众所周知，G652光纤的零色散点在1.31 μm处，但在1.55 μm处却有17 ps/nm.km左右的色散.　对于2.5 Gbit/s、光脉冲宽度为200 ps的系统，信号在G652光纤中可以传输400 km至600 km而无需色散补偿，但对于10 Gbit/s、光脉冲宽度为50 ps的系统则由于色散问题只能传输40 km。
    此外，在1550nm外调制CATV光纤传输系统中，制约系统指标的主要因素是二阶非线性失真CSO的指标。1550nm传输系统中的色散是导致CSO恶化的主要因素。众所周知，普通光纤在1550nm波段的色散系数为17ps/nm/km，长距离传输会造成CSO的急剧恶化。
    显然G.652光纤的色散问题已成为CATV系统传输、扩容、升级的主要障碍之一
b[]二、色散补偿方案[/b]
    为了解决光纤CATV传输系统中的色散问题，利用啁啾光纤光栅进行色散补偿可以说是应用前景最好的一种方案。
    上海紫珊光电技术有限公司拥有自主知识产权的光纤光栅技术及专利，拥有先进的光纤光栅生产设备，可为客户提供性能优越的光纤光栅色散补偿器（SOTDC）、色散补偿模块（SOTDCM）和合适的光纤光栅色散补偿方案，帮助客户解决光纤CATV等光纤通信系统色散补偿问题。
色散补偿器/模块特点：
偏振不敏感
紧凑型无源温度补偿封装
时延抖动小
良好的温度特性
插入损耗小
与现有的光纤系统兼容性好
使用方便
成本低
色散补偿器补偿原理

        
                 图1  色散补偿原理图

    光纤光栅色散补偿的原理是根据衍射光栅的角色散特性，当光进入到光栅后，波长为光栅周期两倍的光将被反射。不同波长的光在啁啾光栅中反射点的位置也不同，因此入射光波长中的不同波长成分在光栅中走过不同距离，产生不同的时延，从而达到色散补偿的目的。如图1所示，输入光信号传输一定距离后发生展宽，经过色散补偿器后，时延被补偿，环形器将补偿后的信号导出，从而达到补偿效果。
三、光纤光栅色散补偿器在光纤CATV传输系统中的典型应用

          
                 图2 光纤CATV系统的色散补偿

    色散补偿器在光纤CATV传输系统中，可放置于光发射机与光放大器之间、紧跟光放大器后、光放大器的输入端以及光接收机的输入端。例如图2所示，ABCDE为色散补偿器可选择置入点。色散补偿器的补偿量根据需要补偿的公里数而定，例如SOTDC40色散补偿器可补偿40公里。另外光纤光栅色散补偿器可级联使用，以补偿更大公里数的色散。
四、光纤光栅色散补偿器及模块指标

         
                 图3 光纤光栅色散补偿器

光纤光栅色散补偿器指标如下：
        
        

光纤光栅色散补偿模块是将色散补偿器和环形器或者耦合器集成在一 起，提高了集成度，方便客户使用，减少占用体积。模块示意图如下：
        
                 图4 光纤光栅色散补偿模块示意图

光纤光栅色散补偿模块指标如下：
         

四、结论
    由于色散补偿光纤成本高、插损大、补偿量小、不能完全消除高阶色散等缺点，而啁啾光纤光栅技术原理的色散补偿器可以很好地克服以上问题，而且和现有的光纤CATV传输系统十分兼容，使用方便，所以光纤光栅色散补偿器广泛的应用于光纤CATV系统中，尤其适用于我国PAL-D制式下的满频道实际线路。
通过在光纤CATV系统中的实际使用效果来看，采用啁啾光纤光栅技术原理的色散补偿器对1550nm CATV长距离传输系统进行色散补偿是一种行之有效的方法。

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