包括色散斜率补偿的光传输系统技术方案

ＷＤＭ光传输系统和方法使用在发送端和／或接收端处的斜率补偿。该系统和方法可以与具有短脉冲宽度和宽频谱的调制格式一起使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括色散斜率补偿的光传输系统 相关专利申请的相互参考本专利申请要求2006年2月28日提交的美国临时专利申请序列号 No.60/657,125的提交日期的权益，该专利申请的教导整体地在此引用以 供参考。领域本专利技术涉及信息的光传输，更具体地，本专利技术涉及包括色散斜率补 偿的光传输系统。背景诸如铒掺杂光纤放大器(EDFA)那样的高性能光学放大器的可利 用性促进用于光传输系统的波长分割复用(WDM)技术的不断的进展。 在WDM传输系统中，两个或多个数据载送信道被合并到 一个公共的路 径上以便传输到远端接收机。在长跨距的光纤系统中，波长信道组可以 在基于光放大器的转发器中同时被放大。EDFA在这种应用于中是特别 有用的，因为它具有放大多个波长信道的能力而不具有或很少具有作为 代价的串扰。通常，在长跨距的传输系统中每个信道运行在高数据速率下是有利 的。长跨距系统可以例如在同步数字分级结构(SDH)标准下以高达 40Gb/s或更高的速率运行。当比特速率上升到每秒千兆比特范围时，需 要把发射到传输光纤的光功率增加到每个信道lmW或更高。正如由Cai 等说明的("RZ-DPSK field trial over 13 100km of installed non-slope-matched submarine fibers(在13个100/>里的安装的非斜率匹配的水下光 纤的RZ-DPSK野外试验)"，Journal of Lightwave Technology in Vol.23, No.l, January 2005 pp.95-103),归零(RS )调制格式的变例对于在光放 大光纤路径上传送大量数据是特别有用的。然而，对于以更高的数据速率的长距离的运行(例如，40Gb/s RZ-DPSK信道)，需要控制色散和色散斜率，以确保低色散的代价。在需 要控制色散的场合，色散偏移的光纤是优选的传输媒体。长距离传输、低色散和高信道功率的组合，会通过传输光纤的轻微的非线性而导致信道的串扰或混合。在越洋距离上许多WDM信道的传输受到在信道之间 的非线性相互作用限制，它进而受到色散量影响。这个主题已由Tkach 等人作了评述(Journal of Lightwave Technology in Vol.13, No.5, May 1995 pp.841國849 )。对于在信道之间的非线性交互作用的问题的 一 个解决方案被称为射机的工作波长偏移开而得到减小。在这种建l的技术中，几^放大器 部分可以具有带有正或负色散的经色散偏移的光纤跨距。色散在许多放 大器跨距上，例如在500到1000公里的距离上积累，并且在积累的色 散后面跟随着具有相反色散的光纤，以便使得平均色散(在光缆的长度 上取均值)回到零。这种方案的一个问题是，传统的色散映射仅补偿在 有限的带宽(或WDM信道的子组)上传输光纤的色散，而对于大多数 WDM信道会使色散积累到大的数值。为了緩解这个问题，可以当信道 在发射机处被复用之前或在信道在4妄收机处去复用之后，在终端(例如 发射机和/或接收机)处施加使用色散补偿光纤的附加的色散补偿。然 而，这个色散补偿方法一般不能补偿在数据信道的光学带宽内色散斜率 的积累。使用这些传统的色散控制方案，40Gb/s信道的长跨距传输受到色散 斜率的损害。高速光学数据信道为了良好的信号噪声比(SNR)而需要 高信道功率。正如熟知的，受到光纤非线性损害的长距离光传输系统可 以在窄脉冲传输格式(诸如RZ,CRZ,和RZ-DPSK)下良好地工作。不幸 地，窄的光脉冲具有宽的光谱。色散斜率在具有宽频谱的脉冲的信号的 带宽上会使色散改变，这引起信号失真，并限制这样的系统提高每个信 道的比特速率的能力。一种改进40Gb/s运行的方法是使用被称为"色散平整"的光纤的传 输光纤。不幸地，绝大多数被设计成以较低比特速率运行的现有系统使 用的是具有高积累的色散斜率的传统的光纤。因此，需要能改进例如与 传统的色散映射 一 起使用的高速信号的性能的系统和方法。附图筒述当参照附图进行以下的详细说明时，将明白要求得到专利权保护的主题的实施例的特性和优点，其中相同的标号表示相同的部件，图上 附图说明图1显示能结合本专利技术使用的示例性光学传输路径的分段的筒化框图；图la显示与图1所示的光学传输路径分段有关的积累的色散图； 图2显示在光传输系统的整个长度上色散与波长的关系图； 图3显示图1所示的系统的群延时与波长的关系图，以及发送的信 号的光谱；图4显示WDM传输系统的一个示例性实施例的简化框图，该系统与本专利技术一致并具有位于每个信道路径中的色散斜率补偿器；图5显示可以与按照本专利技术的色散斜率补偿系统相组合地使用的发射机的一个示例性实施例的简化框图；图5a显示从使用DPSK调制格式和不同级别的幅度调制的、按照本专利技术的示例性发射机输出的示例性波形；图6显示对于6250公里的传输路径的传输性能与脉冲宽度的关系图；图7显示对于6250公里的传输路径的传输性能与平均信道功率的 关系图；以及图8显示可以补偿色散和色散斜率的设备的一个实施例的简化框图。详细i兌明为了简化和易于说明，这里描述各种示例性实施例。然而，应当看 到，这里描述的实施例作为说明给出，而不作为限制。图1显示包括与色散光纤部分111， 112级联的光放大器110n的光 学传输路径的500公里分段的例子，这样，端到端积累的色散是相对较 小的，但保持着大的局部色散。对于高性能长跨距系统，希望具有大的 局部色散(例如，为了减小非线性混合)和低的端到端色散(例如，为 了高的信号保真度)。这两个特性可以通过使用"色散控制的"放大器光 缆(也被称为"色散映射")而被满足。色散映射的一个例子是非零色散 偏移光纤(NZ-DSF)色散映射。在色散控制的光缆中，可以使用具有 相反正负号的色散的两种不同类型的光纤。在本例中，负色散的光纤 11lN具有-2ps/km-nm的平均色散以及正色散的光纤112具有+17ps/km画nm的平均色散。两种光纤类型的长度可按正比于色散值的比值而选择。对于三个示例性信道的积累的色散在图la上以曲线101,102和103 被显示。对于这种安排，色散首先积累负的色散，然后是正的色散，而 最后在色散周期的末端回到零。在某些类型的光纤中，对于曲线101的 回到零的特性(对于积累的色散)仅对位于平均零色散波长的信道才是 成立的。曲线102显示较高的波长信道可能积累净正色散(由104表 示)，以及曲线103显示较低的波长信道可能积累净负色散(由105表示)。这个被称为色散斜率的特性，被显示于图2的各种光纤类型的色散 与波长的关系的图中。曲线201显示负色散光纤111N的色散与波长的 关系，曲线202显示正色散光纤112的色散与波长的关系，以及曲线203 显示整个跨距的色散与波长特性的关系。即使在曲线203的积累色散是 零的点(在图上表示为Xo),仍旧有大的色散斜率，这是由于两种光纤 类型都具有正的色散斜率的结果。色散的这种线性变化可以由公式(1) 近似表示i)-^(;i地—々) (i)其中人叫是信号波长(图2上独立的变量)，X()是光纤零色散波长，S 是光纤的色散斜率，典型地以ps/km-nm2单位计，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波长分割复用的光通信系统，包括：发射机，被配置成提供多个光信号，每个所述光信号具有被调制在其上的相关的数据和具有小于约４０％的与所述数据相关的比特时间的脉冲宽度；接收机；光纤传输路径，用于把所述发射机耦合到所述接 收机，所述传输路径确定在从所述发射机发送到所述接收机的波长的范围内的端到端色散斜率；以及至少一个色散斜率补偿器，被配置来补偿至少一部分所述端到端色散斜率，所述至少一个色散斜率补偿器被放置所述发射机或所述接收机处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡金星，D福尔萨，CR戴维森，AN皮利佩特斯基，M尼索夫，NS伯加诺，
申请(专利权)人：泰科电讯美国有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]