频域色散补偿
频域色散补偿是光学通信中常用的一种调制技术，它可以有效地解决光纤传输中由于色散效应带来的信号失真问题。本文将详细介绍频域色散补偿的原理、方法以及在光纤通信中的应用。
一、频域色散补偿原理
光纤传输过程中，信号会因为光在光纤中不同频率上的传播速度不同而引起严重的信号失真问题。这种现象被称为色散效应，主要包括色散模式间的相互影响以及纤芯内的色散效应。频域色散补偿的原理就是通过合适的调制方法，将传输信号分离成不同频率的分量进行处理，进而恢复信号的完整性。
频域色散补偿的基本原理是在发送端对信号进行调制，并在接收端对信号进行解调。具体可以通过两种方法来实现，一种是使用电子调制器和光调制器，另一种是采用光子学调制方法。
二、频域色散补偿方法
1.电子调制器和光调制器方法
这种方法是将电信号转换为光信号，并通过电子调制器对光信号进行调制。在发送端，通过调制器将信号分成不同频率的分量，然后将这些分量分别通过光调制器进行调制。接收端则通过光电转换器将光信号转换为电信号，再将信号进行解调并合并还原成原始信号。
2.光子学调制方法
光子学调制方法主要是利用光纤的色散效应，通过适当的调制来实现频域补偿。这种方法利用光纤中的色散效应，将传输信号分成不同频率的分量，然后通过光调制器对每个频率分量进行调制，最后再将分量重新合并。这样可以充分利用光纤本身的特性实现频域色散补偿，提高光信号的传输质量。
三、频域色散补偿在光纤通信中的应用
频域色散补偿技术在光纤通信中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：
1.提高信号传输速率
由于频域色散补偿技术可以有效地减小色散效应对信号的影响，因此可以提高信号的传输速率。在高速通信系统中，频域色散补偿可
以使信号传输更加稳定，并且减少位错误率，从而提高整个系统的性
能指标。
2.提高光纤通信距离
由于色散效应会随着传输距离的增加而增强，因此频域色散补偿
技术对于提高光纤通信的传输距离有着重要的意义。通过合适的补偿
方法，可以抵消色散效应的影响，使光信号能够更远地传输，从而提
高通信链路的覆盖范围。
3.降低系统成本
频域色散补偿技术可以通过恢复信号的完整性，减少信号的失真
和误码率，从而减少系统中的重新传输和纠错处理。这样可以降低系
统的成本，并提高整个通信系统的可靠性和稳定性。
4.提高光网络的灵活性
由于频域色散补偿技术可以对不同频率分量的信号进行调制和解调，因此可以实现对光网络的灵活调节。通过调节补偿器的工作参数，可以适应不同频段的信号传输需求，从而提高光网络的适应性和扩展性。
总结：
频域色散补偿是一种有效解决光纤通信中色散效应问题的技术。它通过合适的调制方法，对信号进行频域分解和处理，从而恢复信号的完整性。频域色散补偿技术在光纤通信中具有重要的应用价值，可以提高信号传输速率和距离，降低系统成本，提高光网络的灵活性，进一步推动光纤通信技术的发展和应用。
频域色散补偿 频域色散补偿是光学通信中常用的一种调制技术，它可以有效地解决光纤传输中由于色散效应带来的信号失真问题。本文将详细介绍频域色散补偿的原理、方法以及在光纤通信中的应用。 一、频域色散补偿原理 光纤传输过程中，信号会因为光在光纤中不同频率上的传播速度不同而引起严重的信号失真问题。这种现象被称为色散效应，主要包括色散模式间的相互影响以及纤芯内的色散效应。频域色散补偿的原理就是通过合适的调制方法，将传输信号分离成不同频率的分量进行处理，进而恢复信号的完整性。 频域色散补偿的基本原理是在发送端对信号进行调制，并在接收端对信号进行解调。具体可以通过两种方法来实现，一种是使用电子调制器和光调制器，另一种是采用光子学调制方法。 二、频域色散补偿方法 1.电子调制器和光调制器方法
这种方法是将电信号转换为光信号，并通过电子调制器对光信号进行调制。在发送端，通过调制器将信号分成不同频率的分量，然后将这些分量分别通过光调制器进行调制。接收端则通过光电转换器将光信号转换为电信号，再将信号进行解调并合并还原成原始信号。 2.光子学调制方法 光子学调制方法主要是利用光纤的色散效应，通过适当的调制来实现频域补偿。这种方法利用光纤中的色散效应，将传输信号分成不同频率的分量，然后通过光调制器对每个频率分量进行调制，最后再将分量重新合并。这样可以充分利用光纤本身的特性实现频域色散补偿，提高光信号的传输质量。 三、频域色散补偿在光纤通信中的应用 频域色散补偿技术在光纤通信中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面： 1.提高信号传输速率 由于频域色散补偿技术可以有效地减小色散效应对信号的影响，因此可以提高信号的传输速率。在高速通信系统中，频域色散补偿可
光子晶体光纤色散补偿研究 随着科技的发展和变革，光子晶体光纤技术已经取得了令人瞩目的进展。光子晶体光纤已经被广泛的应用到电信、计算机网络、汽车电子、医学等行业，并在解决远程传输和宽带通信等方面发挥着重要作用。但是，光子晶体光纤也存在一些不足，其中之一就是色散，传输信号需要经过一定的补偿，以保证较高的信号质量。因此，光子晶体光纤色散补偿的研究是提高光子晶体光纤的性能的关键环节。 光子晶体光纤色散补偿技术主要包括两类，即时间域和频域补偿。时间域补偿技术是将信号在接收端进行处理的一种技术。它的主要原理是通过对信号做出不同时间上的变换来消除色散对信号的影响，从而改善信号质量。频域补偿技术是通过使用低通滤波器在处理信号时将其分解，然后根据色散曲线对信号进行补偿以改善信号质量，这种技术具有不受采样频率影响的优点。 在时间域色散补偿技术中，延迟线反射补偿技术是一种受欢迎的技术，它主要是通过反射在延迟线上的接收信号来恢复传输的信号，从而消除色散的影响。在频域色散补偿技术中，带通滤波器补偿是一种常用的技术，它主要通过滤除低频信号和超高频信号的干扰以维护信号的原有结构，这样就可以改善信号的质量。 随着光子晶体光纤技术的发展，色散是光子晶体光纤传输中必须要解决的问题。光子晶体光纤色散补偿研究是提高光子晶体光纤的传输性能的关键环节，时间域补偿技术和频域补偿技术是解决色散问题的两种不同的补偿方法。它们的研究不仅能够提高光子晶体光纤的传
输性能，而且还能够有效地提高传输的质量和可靠性，使用户得到更好的服务体验。 综上所述，光子晶体光纤色散补偿研究有助于提高光子晶体光纤的传输性能，为用户提供更好的服务体验。时间域和频域补偿技术是解决色散问题的有效方法，其研究也应该受到重视，以继续推动光子晶体光纤技术的发展。
一．选择填空 光纤的传输性质：损耗和色散。色散分为模式色散、材料色散、波导色散。0.85μm、1.3μm、1.55μm左右是光纤通信中常用的低损耗窗口。 光纤中的各种导模 方程为：J0(u)=0, 根 2.405,5.520,8.654。J1(u)=0,根： 3.832 7.016，10.173 。J2(u)=0，根5.136,8.417,11.620。截止频率：TE0m、TM0m、HE2m模，J0(u)=0。②HE1m EHνm模，Jν(u)=0。③HEνm（ν＞1 模，。 模截止频率为零，称基模或主模，V 2.405 件。光纤中模式数量由V 序：TE(M)01、HE21、EH11、HE12、HE31单模光纤的基本分析 定工作波长下，传输基模HE11模（或LP 是理想的阶跃型的，光纤归一化频率﹤2.405时， LP01模。定义满足下式的λc 的截止波长：(2π/λc)n0a√2Δ=2.405当传输光波长大于λc时， 光纤中单模传输的条件。 单模光纤的发展与演变 纤（G.652光纤） 折射率分布，零色散波长1.31μm， 损耗、大带宽。②色散位移光纤（G.653光纤），损耗低于0.2dB/km 1.55μm 散位移光纤NZ-DSF（G.655光纤） 密集波分复用DWDM EDFA发展出现，小色散（1~6ps/nm·km 降低四波混频FWM 布，零色散波长小于1530nm 大于1565nm为负色散。 两种大有效面积NZ-DSF 布：三角形+ 散补偿光纤：在1550nm 与G.652连接使用抵消其正色散。 双简并型半导体中电子的统计分布 热平衡状态下的情况，两种费米能级 和Efv来表征。价带中分布与P 导带中分布与N型相似，因而在E fV E fC 辐射跃迁：竖直跃迁，直接带隙半导体， 发光效率高。无辐射跃迁：间接跃迁， 间接带隙半导体，发光效率低。 DFB激光器的优点：单纵模振荡、谱线 窄，波长稳定性好、动态谱线好、线性 眼图分析法：分析码间串扰和噪声。垂 直张开度V1/V2表示系统抗噪声能力， 也称信噪比边际；水平张开度t1/t2反 光交换方式：空分、时分、波分。 光传送网的分层结构：SDH网络：电路层、 通道层、复用段层、再生段层、物理层 （光纤）→WDH光网络：电路层、电通道
光纤传输中的色散理论 2011.2.14 摘要：随着光纤通信系统中信号速率的提高和传输距离的增加，光纤的色散、非线性效应，以及二者之间的相互作用成为限制系统性能的重要因素。目前，在光纤通信、色散补偿以及非线性光学等实际应用中，色散特性显得十分重要。本文首先简单介绍了光纤通信的发展，重点讲述了光纤传输过程中的色散特性。接着我们从麦克斯韦方程组出发,建立了光脉冲在光纤中传播的理论模型。在只考虑色散效应的情况下,对该理论模型进行进一步的研究,数值模拟出高斯光脉冲在光纤中的传输状态,并讨论了色散对光脉冲传播特性的影响。最后分别研究了光纤传输系统的几种色散补偿技术。 关键词：光脉冲，色散，麦克斯韦方程组，色散补偿 Dispersion in Fiber Transmission ABSTRACT：Fiber dispersion ,fiber nonlinearity and their interaction become the essential limiting factors of fiber communication systems with theincreasing of bit rate and transmission distance. At present, dispersion characteristics are very important for realistic applications of optical fiber communications, dispersion compensation and nonlinear optics. The article introduces development of fiber communication ，and undertakes a detailed study of dispersion in fiber transmission. then we proceed from Maxwell’s equations to built a theoretic model that describes the propagation of optical pulse in fiber. A further discussion about this theoretic model is proposed in the case of only considering dispersion. The transmission state of Gauss optical pulse in fiber was simulated numerically ,and the influence of dispersion on transmission characteristics of optical pulse is discussed. Finally,the fundamental principle of dispersion compensation are given. Key words:optical pulse , dispersion, Maxwell’s equations ,dispersion compensation
新型飞秒激光跟踪仪中飞秒激光测距研究 胡坤;黎尧;纪荣祎;周维虎;刘德明 【摘要】The advent of femtosecond laser frequency comb provides a new powerful tool for distance measurement in femtosec-ond laser tracker.In order to solve high precision measurement problem in femtosecond laser tracker,principle of femtosecond laser spectrally resolved interferometry was investigated.Ti:Sapphire femtosecond laser was used to set up experiment to demonstrate this principle and Fast Fourier Transform( FFT) method was used to process experiment data finally. Experiment results show that this method can realize distance measurement with ±5 μm precision,which is significant in distance measurement of femtosecond laser tracker.%飞秒激光频率梳的出现为研制新型飞秒激光跟踪仪提供了有利工具。为解决飞秒激光跟踪仪中高精度距离测量的问题，研究了飞秒激光光谱分辨干涉原理，使用钛蓝宝石飞秒激光器搭建实验系统对光谱分辨干涉进行实验验证，最后利用快速傅里叶变换方法对实验数据进行处理。实验结果表明：该测量方法可以实现精度为±5μm的距离测量，对新型飞秒激光跟踪仪中的测距研究具有指导意义。【期刊名称】《仪表技术与传感器》 【年(卷),期】2015(000)006 【总页数】3页(P28-30) 【关键词】跟踪仪;飞秒激光;光谱分辨干涉;精度;快速傅里叶变换;测距 【作者】胡坤;黎尧;纪荣祎;周维虎;刘德明
光学相干层析成像随深度变化的色散补偿方法 光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography, OCT)是一种非侵入式的高分辨 率成像技术，在医学、生物学、材料科学等领域有广泛的应用。然而，OCT成像中的色散 效应会导致深度分辨率降低，影响成像质量。因此，对于OCT成像中的色散补偿技术研究 具有重要意义。 本文简要介绍几种OCT色散补偿方法，特别是基于正交多项式的色散补偿方法，重点 阐述其随深度变化的色散补偿方法。 OCT成像中色散效应的原因是由于光在不同材料介质中传播速度不同而引起的，这会 导致深度分辨率降低。因此，为了提高OCT成像的深度分辨率，必须对色散效应进行补偿。 传统的色散补偿方法主要包括物理方法和数值方法。物理方法包括改变光学系统的结 构以减小色散效应、使用光学元件进行色散补偿等。虽然这些方法可以有效减小色散效应，但是它们需要改变光学系统的结构，增加了系统的复杂度和成本。 数值方法则是基于数字信号处理技术进行色散补偿，其中包括后处理法和前处理法。 前处理法主要是通过加入折射率线性变化的模型来消除色散效应。后处理法则是在成像过 程中进行数据处理，利用信号的自相关性去除色散引起的谐波产生的影响。但是，这些方 法的精度和稳定性都受到限制。 近年来，一种基于正交多项式的新型色散补偿方法逐渐引起人们的关注。这种方法可 以快速准确地进行色散补偿，同时也可以随着成像深度的变化自适应地进行调整。 基于正交多项式的方法是一种数值方法，它基于光学相干检测信号的谐波公式，将光 路径差与光的传输速度之间的关系表示为一个正交多项式展开式。正交多项式与傅里叶变 换类似，可以将时域信号转化为频域信号，从而实现色散补偿。 在这种方法中，光学相干检测信号首先进行二次谐波波形重建，其中第一个谐波代表 检测光的中心波长，第二个谐波则代表了色散效应。然后，使用正交多项式展开式对第二 个谐波进行展开，得到每个深度处的色散系数和对应的光程延迟，利用这些参数对光路进 行补偿。 同时，随着深度的逐渐增加，正交多项式的展开级数也会随之增加。这种方法可以自 适应地调整补偿参数，从而保证了随着成像深度的变化，色散补偿的精度和稳定性都得到 了提高。 总的来说，基于正交多项式的色散补偿方法是一种快速准确、自适应调整、稳定可靠 的方法，可以实现高质量的OCT成像。虽然目前还存在着一些问题和挑战，例如处理速度 的问题、系统复杂度的问题等，但是这种方法仍然具有很大的应用前景。
超长距离无中继光传输技术及其应用 现代科学技术的发展促进了智能数字化设备在电力系统中的应用。随着科技的提高，维护人员在对光传输设备进行维修的过程中，掌握科学的光传输设备的维修方式变得十分必要。目前，光纤通信系统主要是由计算机、转换器、中继器以及光缆等组成的。这些环节对于整个系统而言都起着很大的作用，任何一个环节出现问题都会影响整个系统的正常运转。文章主要针对超长距离无中继光传输中的主要技术进行分析，同时提出了建设的意见。 标签：超长距离；无中继光传输；应用 引言 超长距离无中继光传输在远程灾备以及长距离宽带网络中的地位是不可小觑的。目前无中继光传输技术是在优化光传输的技术上实现线路功率的增大，以及在Ra-man Amplifier（喇曼放大器）的基礎上实现了对噪声指数的降低[1]。人类对于通信需求的增加，要求无中继传输技术要有更远的距离和更大的容量，所以，要结合新的技术来提高系统的传输能力。 1 超长距离无中继光传输主要技术 1.1 前向纠错技术 FEC技术就是前向纠错技术，该技术在传输的信号中加入了校检特码，接收端可以通过解码对其进行计算，而且还能纠正其中出现的错误码流，以实现系统误码问题的改善[2]。光纤超长距离传输系统使用的纠错码有以下几种。 第一种是标准的ITU-T G，这种纠错码建议的是RS（255.239），满足了5.9dB 的编码增益。 第二种是增强型的FEC，使用的是级联RS码，和普通的编码相比，其对于整体的编码增益至少提高了2dB。 第三种是超增强型FEC。使用的是乘机码技术，其编码增益为10.2dB，不过这种技术芯片目前能够提供的厂家较少。 1.2 光源谱宽控制技术 光源谱宽控制技术是针对光纤中的色散效应以及受激布里渊散射效应进行控制的。存在于光纤中的色散效应以及光信号中的谱宽之间有一定的关系，在频域中体现为频率的啁啾，如果谱宽越宽那么其就更加容易受色散的影响。受激布里渊散射效应容易造成部分的光功率因散射而受损，散射的阈值会随着信号谱宽的增加而不断的升高。光纤色散中有色度色散和偏振模式色散两种，而光纤的色
自相位调制对光纤中光脉冲的传输的影响 自相位调制（Self-Phase Modulation，简称SPM）是光纤通信中一个重要的非线性效应，它对光纤中光脉冲的传输产生显著影响。下面将详细介绍自相位调制对光纤中光脉冲传输的影响。 自相位调制是由于光在光纤中的非线性折射率效应引起的。在光纤中，光的折射率随光强的变化而发生改变，从而导致光波的相位也发生变化。这种相位变化会引起光脉冲的频谱扩展和相位畸变，对光脉冲的传输性能产生重要影响。 首先，自相位调制会引起光脉冲的频谱扩展。当光脉冲传输过程中光强发生变化时，光波的频谱将因非线性效应而产生展宽。这是由于光的折射率与光强的平方成正比，光脉冲的高光强部分会导致折射率的增加，而低光强部分则会导致折射率的减小。因此，光脉冲在传输过程中，高频部分的光波速度较快，低频部分的光波速度较慢，从而导致光脉冲的频谱发生展宽。
其次，自相位调制还会引起光脉冲的相位畸变。由于光 波的相位与折射率相关，当光强发生变化时，光脉冲的相位也会相应地发生变化。这导致光脉冲在传输过程中不同频率分量的相位发生错位，从而引起光脉冲的畸变和失真。相位畸变会导致光脉冲的形状失真、色散的增加以及时域和频域特性的改变。 自相位调制对光脉冲传输的影响还表现在以下几个方面： 1. 色散增加：自相位调制引起的频谱扩展会导致光信号的色散增加。色散是光在光纤中传输过程中频率分量传播速度不同而引起的现象。自相位调制引起的频谱扩展会增加光信号中不同频率分量之间的时间间隔，进而加剧色散效应。 2. 眼图失真：自相位调制引起的相位畸变会导致光脉冲的眼图失真。眼图是一种用于评估光信号质量的图形，它反映了光脉冲在传输过程中的时域特性。自相位调制引起的相位畸变会导致眼图的闭合区域变窄，眼图失真加剧，从而降低光信号的可靠性和解调性能。
全光网络中的光器件 2004-08-03蒋丽娟信息产业部电子第34研究所21世纪将是"信息时代"，随着社会的发展，对通信的需求不断上升，通信技术也在突飞猛进的发展。信息的传输和交换正由电光网络向全光网络发展。全光网络以光纤为传输媒介，采用光波分复用（WDM）技术提高网络的传输容量。然而，WDM技术的进步主要依赖光器件的进步。 光纤通信网络方面的技术与光器件方面的发展是相辅相成的。光通信网络的发展既受限于光器件的发展，同时又对光器件的发展提出更新更高的要求；而光器件的发展又必将推动光通信网络快速发展。 在目前技术状况下，构成全光网的光器件大致可分为三大类，即：有源光器件、无源光器件和光子集成器件。 有源光器件 激光器DWDM系统是构成全光网的基础。DWDM要求的激光器，应能满足多波长、可调谐、高功率等要求。DWDM光网络有非常严格的波长间隔和标准波长，已实用的LD器件输出光波长包含了C 波段（1530~1570）和L波段（1570~1610）目前DWDM光源的技术特点和技术状况如表1所示。 探测器满足全光网要求的光探测器正向着高灵敏度、宽带接收和高响应速度方向发展。目前，PIN光电管在1550 nm窗口可提供1A/W的灵敏度。基于InP的光电管是宽带接收器件，用于1310nm 和1550nm两个传输窗口。 光放大器光发大器是解决光网络长距离无中继的关键器件。目前已实用化的光放大器有掺铒光纤放大器（EDFA）、半导体激光放大器（SOA）和受激拉曼放大器。EDFA主要是解决增益平坦问题和降低噪声问题。代表EDFA器件最高水平的是已做出在C和L波段的35 nm窗口增益平坦度均优于1.5dB，新一代改进的EDFA的放大范围将大于50 nm，最终目标是研制出可放大整个C+L波段的光放大器。随着通信系统容量的增加，对放大器的质量要求也在不断提高，即要设法降低光放大器的噪声。有关研究表明，拉曼放大器与EDFA器件的结合可能提供虚拟的"无噪声"光放大器。增益为10 dB左右的半导体激光放大器SOA芯片已面世多年，目前正向着构筑InP SOA芯片阵列来完成光选路功能（无损交换），此类器件的交换速度可达秒级，最大优点是阵列规模可变，且当他与平面封装技术结合时，可大大降低成本。 路由选择器全光路由选择和保护是真正实现全光交换的关键。这种关键器件包括光分插单元（它可以抽出和/或插入一个或多个波长）和光交叉连接（用光交换提供比特率和协议透明性）设
基于啁啾光纤光栅色散补偿问题的思考 于俊婷;何宏业 【摘要】色散已成为光纤长距离、高速率通信中的巨大障碍.鉴于色散补偿光纤插入损耗大、易引入非线性效应等缺点,文章采用啁啾光纤光栅对系统进行色散补偿,克服了以上不足.通过分析啁啾光纤光栅色散补偿的原理,结合理论分析,提出在多通道波分复用系统中使用啁啾光纤光栅,以实现长距离无中继传输. 【期刊名称】《光通信研究》 【年(卷),期】2009(000)002 【总页数】3页(P14-15,31) 【关键词】啁啾光纤光栅;色散补偿;色散 【作者】于俊婷;何宏业 【作者单位】西安通信学院,陕西,西安,710106;解放军外国语学院,河南,洛 阳,471003 【正文语种】中文 【中图分类】TN818 随着光纤通信的发展，网络容量不断扩大，光纤色散成为影响光纤通信向长距离、高速率发展的主要因素。光纤放大器的应用使长距离传输成为可能。然而随着传输距离的不断增大，色散在线路中不断积累，导致脉冲展宽，从而引起码间干扰，影响系统的传输性能。为了解决色散问题，人们提出了许多方案，例如采用色散补偿
光纤（DCF）、采用啁啾光纤光栅补偿等。DCF虽然带宽不受限制，温度稳定性 较好，但其非线性系数和插入损耗大，成本较高；相比之下，啁啾光纤光栅是一种无源光器件，具有体积小、插入损耗低、与光纤兼容性好、波长选择性好、不受非线性影响等特点，在光纤色散补偿方面备受关注。 1 啁啾光纤光栅补偿原理 利用啁啾光纤光栅进行色散补偿是一种很有潜力的方法。它的主要优点是：可单通道或多通道工作，非线性低，损耗低，封装紧凑。光纤光栅用于色散补偿的工作原理如图1所示。 图1 啁啾光纤光栅色散补偿原理 在啁啾光纤光栅中，谐振波是位置的函数，不同波长的入射光在啁啾光纤光栅的不同位置上反射，并具有不同的时延。短波长分量经受的时延长，长波长分量经受的时延短，光栅所引入的时延与光纤中传输时造成的时延正好相反，二者引入的时延差相互抵消，使脉冲宽度得以恢复。对于标准单模光纤，在1.55μm 处色散值为正，处于反常色散区，蓝移分量较红移分量传播得快，光通过一段标准通信光纤后发生脉冲展宽，可导致码间干扰。由于啁啾光栅的不同反射点有不同的反射波长，因此在1.55μm负色散区，蓝移分量快于红移分量。若使光栅周期大的一端在前，使红移分量在光栅的前端反射，蓝移分量在光栅的末端反射，则蓝移分量可比红移分量多走2Lg（Lg为光栅长度）距离。这样就会在红蓝移分量间产生时延差，经 光栅后，滞后的红移分量便会赶上蓝移分量，使脉冲压缩而达到色散补偿的目的。通常用色散参数Dg来描述啁啾光栅的色散特性，其定义为Δt=DgLgΔλ，式中，Δt为光在光栅中传输一个来回的时间；Δλ 为光栅波长带宽，相当于z=0处和 z=Lg处的布拉格波长之差。又已知Δt=2Lgneff／c（neff为有效折射率），则色散参数为
光学4f系统 1。4f系统简介 4f系统是一种特殊的、应用较广的光学系统。当输入两束相干的偏振光时，经过特殊的光学装置,余弦光栅、变换平面等，使输入的光在屏幕上产生衍射谱。精密的横向移动余弦光栅,可以连续的改变两束光的衍射级数的相位差，达到衍射光强相减或相加的目的.最简单的来说就是：有两个焦距为f的透镜，相距2f，物距为f，相距也为f,所以是4f系统。只有距离大于4f的系统才能做变焦系统。 系统如图1-1所示， (x1 y1)(x2 y2) （x0 y0) L1、L2为一对已很好消像差的透镜,其焦距相等,同轴共焦地放置.待处理的物理放在L1的前焦面（x0 ，y0）上。（x1,y1）是L1的后焦面也是L2的前焦面。（x1，y1）是整个系统的频谱面或称为变换平面。（x2，y2）是系统的像平面.用相干平行光入射到置于物平面(x0,y0）上的平面物体上，例如放置一正交光栅.则在频谱面（x1,y1）上便出现光栅的频谱,一组呈正交分布的，分立有一定扩展的频谱分量，在象平面(x2，y2)上出现光栅的象. 4f系统的变换过程,使人们可以物理地实现对光信息进行频谱分析和在频域进行处理.只要在频谱面（即变换平面）上,加入一定形状的滤波器,阻止某些频率的信息通过，或使某些频率引进一定的相位变化，就可以按照人们的需要提取某些信息,改造象的结构,获得需要的输出图像，所以4f系统又称为光学计算机，广泛用于空间滤波，特征识别等光学信息处理
实验中。 2.4f 系统在飞秒激光器中的应用 飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光，是目前在实验室条件下所能获得的脉宽最窄的脉冲。它以其极高的时间、空间分辨率,极高的峰值功率在基础科学和技术科学中都有着广泛的应用。由于通过压缩获得的超短脉冲往往有很宽的基座,或者对脉冲的形状也有特定的要求，因此需要通过整形技术对脉冲进行整形。目前,许多方面都已经应用飞秒脉冲整形系统，产生特定形状的光脉冲。 利用4f 系统进行飞秒脉冲整形的基本原理是频域和时域是互为傅里叶变换的，所需要的输出波形可有滤波实现。图2—1是脉冲整形的基本装置,它是由一对衍射光栅、一对透镜和一个脉冲整形模板组成的4f 系统。超短激光脉冲照射到光栅和透镜上被色散成空间上互相分离的光频成分。在两透镜中间位置上插入一块空间模式的模板或可编程的空间光调制器，以此调制空间色散的各光频成分的振幅和相位。光栅和透镜对可以看作是零色散脉冲压缩结构。 透镜 透镜 SLM 图2—1 飞秒脉冲整形装置 短脉冲中的各光频成分由第一个衍射光栅实现色散分离，然后在第一个透明的焦平面聚焦成一个小的、衍射有限的光斑。这里的各光频成分在一维方向上空间分离，从光栅上反射后在不同角度散开，在经过第一个透镜，于其后焦平面上实现了空间分离。第一个透镜实现了一次傅里叶变换,而第二个透镜和光栅则把这些分离的所有频率成分重新组合成一个简单的相互碰撞的光束。这样就得到了一个整形输出脉冲，这个输出脉冲的形状由两个透镜之间所插入的空间光调制器的调制方式决定.
光纤偏振模色散测试仪 雷非 【摘要】论述了测试仪所采用的光谱分析法光纤偏振模色散测试原理，介绍了弱导模光纤中偏振模色散的随机特性以及变化规律，并给出了光纤偏振模色散测试仪的测试结果。 【期刊名称】《光通信研究》 【年(卷),期】1999(000)004 【总页数】4页(P38-40,44) 【关键词】偏振模色散;光纤;测试仪;光通信 【作者】雷非 【作者单位】武汉邮电科学研究院，湖北武汉430074 【正文语种】中文 【中图分类】工业技术 1 9 9 9 年第 4 期光通信研究 19 9 9 （总第 94 期）S T U D Y O N O P T I C A L C O M M U N I C A T I O N S (S u m.N o.9 4 )文章编号：1 0 0 5- 8 7 8 8 ( 1 9 9 9 ) 0 4 - 0 0 3 8 - 0 3光纤偏振模色散测试仪雷非（武汉邮电科学研究院，湖北武汉 4 3 0 0 7 4 ）摘要：论述了测试仪所采用的光谱分析法光纤偏振模色散测试原理，介绍了弱导模光纤中偏振模色散的随机特性以及变化规律，并给出了光纤偏振模色散测试仪的测试结果。关键词：偏振模色散；麦克斯韦分布；偏振态；差分
群时延中图分类号： T N 9 8史献标识码：AF i b e r P o l a ri z a ti o n M o d e D i s p e r si o n T e s ti n g I n s t r u m e n t LE I F ei (W u h a n R e s e a r c h I n s tit u t e o f P.T , W u h a n 4 3 0 0 7 4 , C h i n a )A b s t r a c t : I n t h i s p a p e r , t h e p ri n cipl e o f s p e c t r u m a n al y ti c a l m e t h o d f o r o p tic al fib e r po l a ri z a ti o n m o d e di s p e r s i o n t e s ti n g , w h i c h i s u s e d i n t h e t e s ti n g i n s t r u m e n t , w a s d i s -c u s s e d , a n d w e al s o i n t r o d u c e d t h e r a n d o m i cit y a n d v a ria bl e l a w o f p ol a ri z a ti o n m o d e di s p e r s i o n i n t h e w e a k g u i d e d m o d e fi b e r s.T h e t e s ti n g r e s u l t s o f t h i s fib e r p o l a ri z a ti o n mo d e d i s p e r si o n i n s t r u m e n t w e r e g i v e n.Ke y w o r d s : p ol a ri z a ti o n m o d e d i s p e r si o n ; m a x w elt di s t rib u ti o n ; p al a ri z a ti o n s t a t e ; diff e r e n ti al g r o u p d el a y随着通信技术的进步，光通信迅速向高速率，大容量方向发展。而由于光纤色散补偿与管理技术的成熟，偏振模色散对光通信容量的限制越来越明显‘¨ 。已开始引起了广大的光纤光缆生产与应用部门的注意，I T U- T 也在 1 9 9 6 年的 G.6 5 0 修改稿中新增了偏振模色散( P M D ) 的定义及试验方法‘ 2]。为使我院生产的光纤光缆在今后的通信发展中能够为高速通信系统的扩容提供一定的预留容量，同时也为深入研究光纤偏振模色散的变化规律，为今后的偏振模色散补偿研究打下基础，我们采用光谱分析法，研制出了一台光纤偏振模色散测试仪，并对光纤的偏振模色散随机变化特性开展了初步的探索。收穑日期；1 9 9 8 - 1 2 - 1 03 8偏振模色散及其随机特性光纤偏振模色散是由于轴对称的光纤，因为某些原因而产生出的非轴对称性，引起单模光纤中原来简并的两个模式出现较大的传输速度差，从而产生
世界全光网络发展趋势分析报告
1.概述 20世纪90年代以来，随着光纤通信技术的迅速发展，许多学者提出了“全光网络”的概念，其本意是信号以光的形式穿过整个网络，直接在光域内进行信号的传输、再生和交换/选路，中间不经过任何光电转换，以达到全光透明性，实现在任意时间、任意地点、传送任意格式信号的理想目标。 全光网络由光传输系统和在光域内进行交换/选路的光节点组成，光传输系统的容量和光节点的处理能力非常大，电子处理通常在边缘网络进行，边缘网络中的节点或节点系统可采用光通道通过光网络进行直接连接。光节点不进行按信元或按数据包的电子处理，因而具有很大的吞吐量，可大大地降低传输延迟。不同类型的信号可以直接接入光网络。光网络具有光通道的保护能力，以保证网络传输的可靠性。为了提高传输效率，也可以简化或去掉SDH 和ATM等中有关网络保护的功能，避免各个层次的功能重复。 由于光器件技术的局限性，目前全光网络的覆盖范围还很小，要扩大网络覆盖范围，必须要通过光电转换来消除光信号在传输过程中积累的损伤（色散、衰减、非线性效应等），进行网络维护、控制和管理。因此，目前所说的“光网络”是由高性能的光电转换设备连接众多的全光透明子网的集合，是ITU－T有关“光传送网”概念的通俗说法。ITU－T在G.872建议中定义光传送网为一组可为
客户层信号提供主要在光域上进行传送复用、选路、监控和生存性处理的功能实体，它能够支持各种上层技术，是适应公用通信网络演进的理想基础传送网络。 2.光传送技术 大容量光传送技术是最先应用于光网络中的技术，技术的发展主要围绕以下几点展开： 2.1提高单信道速率 主要有ETDM和OTDM方式，ETDM应用最广泛，目前40Gb/s 的ETDM系统即将进入实用，更高速率的系统也处在研发之中，其中的关键技术是色散补偿和偏振模色散补偿。此外，受“电子瓶颈”的限制，纯粹的ETDM方式发展潜力已不太大，今后的发展将是“ETDM＋OTDM”方式。 2.2增加通道数量 主要采用WDM方式，通过增加可用带宽和减小信道间隔都可实现通道数量的增加。打通1310nm和1550nm窗口之间的氢氧根吸收峰以后，光纤在0.35dB以下的低损耗可用带宽增加到50THz，非常丰富，由于一些主要光器件的损耗/增益与波长密切相关，因此，可用带宽的增加主要取决于光器件，尤其是光放大器。目前应用的光放大器主要是EDFA，增益带宽仅35nm左右。因此扩展光放大器的增益带宽是提高WDM信道数量和传输容量最有效的方
脉冲电声法测试系统技术要求 A.1 测试系统结构 挤包绝缘电缆脉冲电声法测试系统应包括电极系统、激励电脉冲、信号采集系统及相关组件。测试系统可按图1示意图布置。 图A.1脉冲电声法测试系统示意图 A.2 组部件要求 A.2.1 电极系统 测量电极应配备紧固构件，满足空间电荷测试中对电缆试样施加均匀界面压力的要求，且应充分保证测量电极表面的平整度和光滑度。 A.2.2 激励电脉冲 激励电脉冲应具有输出重复频率脉冲的特征，重复频率由系统信噪比水平决定，一般不低于100Hz；输出阻抗宜为50 ，以适应测试系统中电脉冲信号传输的阻抗匹配要求。 可选的激励电脉冲注入方式如下： a）高压耦合脉冲注入法 采用高压耦合脉冲注入法时，脉冲作用于独立的外置耦合电容，并通过电容耦合方式从电缆端部导体纤芯注入。由于电脉冲在长同轴电缆中存在反射和幅值衰减的特性，因此该注入方式不推荐应用于对电缆长度有较高要求的预鉴定试验和型式试验中的空间电荷测量。 b）脉冲外半导电层局部剥离注入法 采用脉冲外半导电层局部剥离注入法时，脉冲作用于电缆外半导电层，脉冲通过半导电层耦合注入，适用于电压等级较高，长度较长的电缆开发性试验中空间电荷测量。 c）脉冲测量电极注入法 采用脉冲测量电极注入法时，将脉冲作用于对地隔离的悬浮测量电极，脉冲通过测量点电缆本体电容耦合注入，适用于电压等级较高，长度较长的电缆预鉴定试验和型式试验中空间电荷测量。
A.2.3 信号采集系统 信号采集系统由压电传感器、放大器、示波器及必需的连接线缆组成。 A.2.4 其他组部件 其他组部件的要求如下： a）采用高压耦合脉冲注入法时，耦合电容宜为外置集中电容，推荐值1~10 nF；采用脉冲外半导电层局部剥离注入法或脉冲测量电极注入法时，耦合电容为电缆本体耦合电容，耦合电容值由电缆本体特征阻抗决定。 b）保护电阻耐压值应高于预定施加的直流电压，功率不应小于试样短路时的高压直流电源最大输出功率。 c）屏蔽盒宜采用铝或黄铜材料制作。