当前,光纤作为光子传输的有效导波介质,其制造工艺已经成熟,并且已经在通信与传感等领域获得成功应用。单模光纤的损耗机制主要源于材料吸收和瑞利散射,因而都与光波长有关,熔石英光纤在1550nm波长附近大约有70nm(~9thz)的低损耗区,因此成为光通信的主要应用和开发“窗口”。为进一步降低损耗,人们从材料,波长选择和结构设计等方面做了探索性研究,但至今收效甚微。 \ e:d)^cbh
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光纤的色散主要来源于折射率对光波频率的非线性依赖关系。通常是把模传输常数展成泰劳级数来表达色散效应的,将其二阶项系数?2称为群速度色散参量,习惯上用另一个参量d表示色散值,其间关系是:d=d?2/d?=-2?c?2/?2。普通单模光纤(smf)的零色散波长d1310nm。光纤色散包括材料色散与模式色散,这样,依靠特别设计光纤参数,借助模色散来调整总色散,可使其d移到1550nm附近的低损耗区,这种光纤便称之为色散位移光纤(dsf)。色散使信号光脉冲展宽,导致误码率劣化,是一种不利因素,因此在光纤通信传输系统中补偿色散是十分重要的。 1~5trsB+5
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目前行之有效的色散补偿方法有:光孤子传输方法;光纤光栅补偿方法;交替使用具有d值的dsf光纤或+d值的dsf和smf以适当的色散值搭配(也称色散管理)补偿方法。传输?2ps的光脉冲时,除需补偿上述的二阶色散外,还需补偿三阶色散(d-?曲线的斜率),可采用具有色散负斜率光纤预补偿技术,也出现了一种硅基平面集成光波导线路(plc)的色散斜率均衡器件,实现色散斜率预补偿。 y{=NP
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鉴于色散补偿的重要性,有人提出尽快建立“色散补偿工程”,以合理使用和设计各类光纤传输系统,使其运行在最佳状态。