下载文档原格式
光纤通信系统中的色散赔偿问题综述1.Introduction光纤通信含有高速率、大容量、长距离以及抗干扰性强等特点。
但损耗和色散是长久妨碍光纤通信向前发展的重要因素。
随着着损耗问题的解决，色散成为决定光纤通信系统性能优劣的重要因素。
如何控制色散方便提高光纤通信系统的性能，成为光纤通信研究的热门课题之一。
现在对于光纤的色散已经提出了诸多赔偿办法，重要有色散赔偿光纤（DCF），啁啾光纤光栅，均匀光纤光栅，相位共轭（中点谱反转），全通滤波器、预啁啾等。
随着以上各办法缺点的暴露，学者们提出了光孤子色散赔偿技术，又相继提出了色散管理孤子，密集色散管理孤子等技术。
色散管理成为近年来光纤通信前沿研究的重要热点。
2.Concept of Dispersion由于信号在光纤中是由不同的波长成分和不同的模式成分来携带的，这些不同的波长成分和模式成分有不同的传输速率，从而引发色散。
也能够从波形在时间上展宽的角度去理解，也就是说光脉冲在通过光纤传输期间，其波形随时间发生展宽，这种现象称为光纤的色散。
3.Dispersion Causes普通把光纤中的色散分为三种类型：模式色散、模内色散和偏振色散。
a)模式色散模式色散是多模光纤才有的。
多模光纤中，即使是同一波长，模式不同传输速度也不同，它所引发的色散称为模式色散。
不同模式的光在光纤中传输时的传输常数不同，从而使传输同样长的距离后，不同模式的光波之间产生了群时延差，假设光纤能够传输多个模式，其中高次模达成输出端所需的时间较长，成果使入射到光纤的脉冲，由于不同模式达成的时间不同，或者说群时延不同，在输出端发生了脉冲展宽。
b)模内色散模内色散亦称颜色色散或多色色散。
重要是由于光源有一定带宽，信号在光纤中会有不同的波长成分，信号的不同波长分量含有不同的群速度，成果造成光脉冲的展宽。
模内色散涉及材料色散和波导色散。
c)偏振色散普通的轴对称单模光纤是违反“单模”名称的。
事实上有可能传输着两个模，即在光纤横截面上的两个正交方向(设为x 方向与y 方向)上偏振的(即在这些方向上含有场分量的)偏振模，同时由于实际的光纤中必然存在着某些轴不对称，那么，光纤会存在双折射，模传输常数β对于x，y 方向偏振模稍有不同，就会使这两个模式的传输速度不同，由此引发的色散叫偏振色散。
光纤通信中的色散补偿技术研究随着现代通信技术的不断发展和应用，网络通信的传输速率已达到了Gbps级别，如光纤通信作为现代化通信技术的代表，也在不断地创新和进步中。
光纤通信中的一大难题就是色散补偿技术研究。
本文将从色散补偿的定义、作用及发展历程、常见的色散补偿技术以及未来展望四个方面阐述光纤通信中的色散补偿技术研究。
一、色散补偿的定义、作用及发展历程光在光纤中的传输损耗分为衰减损耗和色散损耗。
而色散是指在光纤中传输的短脉冲信号由于频率成分不同，传输速度也不同，导致在接收端时产生的信号失真，从而影响通信质量。
色散是光纤通信中最主要的非线性影响之一，对光纤的信号传输质量影响非常大。
因此，为了降低色散对信号的影响，提高光纤通信的传输质量，产生了色散补偿技术。
所谓色散补偿，就是为了抵消被随着光在光纤中的传输而带来的色散效应，使得信号在光纤中的传输过程中保证其波形的完整性和稳定性，从而使得与光纤通信相关的应用得到了进一步的提高。
色散补偿技术起源于20世纪70年代。
最初的色散补偿方案是采用相对简单的信号加上反向的信号渐变来补偿色散。
随着光棒、皮尔斯反射器、光纤布拉格光栅等新颖元件的发明及其不断的发展，导致色散补偿技术逐渐趋于完善。
二、常见的色散补偿技术目前，色散补偿技术主要分为被动色散补偿、主动色散补偿和混合色散补偿三种。
其中，被动色散补偿技术的原理是利用专用的光学器件把传输信号的波长进行引导，并通过一定的制造工艺，实现信号波形的优化，从而减少或抵消色散效应。
主动色散补偿技术则是利用光载荷流体进行调制，使得不同波长的光速度发生变换，从而达到调整光信号的效果。
混合色散补偿其实就是将前两种技术相结合，产生更加复杂的色散补偿方案，实现色散的更高效减少。
从具体的应用范围来看，被动色散补偿技术主要适用于高速中长距离传输。
这是由于，被动色散补偿的补偿机制固定、稳定，适用于光路在传输过程中对信号进行的完整性保护。
而主动色散补偿技术，适用于灵活的波长调制应用。
电域色散补偿【实用版】目录1.电域色散补偿的概述2.电域色散补偿的原理3.电域色散补偿的方法4.电域色散补偿的应用5.电域色散补偿的发展前景正文电域色散补偿是一种重要的信号处理技术，主要用于光纤通信系统中，可以有效地抵消光纤中的色散影响，从而提高信号传输质量和传输距离。
电域色散补偿技术的研究和应用，对于光纤通信领域的发展具有重要意义。
一、电域色散补偿的概述电域色散补偿技术是一种针对光纤中色散问题的信号处理方法。
色散是指信号在传输过程中，由于不同频率成分在介质中的传播速度不同，导致信号的波形发生畸变的现象。
光纤中的色散主要分为材料色散、波导色散和几何色散三类。
电域色散补偿技术通过一定的信号处理手段，可以有效地抵消这些色散影响，从而提高信号传输质量和传输距离。
二、电域色散补偿的原理电域色散补偿的原理是利用信号处理技术，在接收端对收到的信号进行处理，使其恢复到原始信号的状态。
具体来说，电域色散补偿技术通过频域的数学运算，对收到的信号进行逆变换，从而抵消信号在传输过程中产生的色散失真。
这种技术可以有效地提高信号的质量和传输距离，从而满足光纤通信系统的需求。
三、电域色散补偿的方法电域色散补偿的方法主要有以下几种：1.线性电域色散补偿：线性电域色散补偿是最常用的一种方法，其原理是在频域中对信号进行线性变换，从而实现对色散的补偿。
这种方法简单易行，但补偿效果受到一定限制。
2.非线性电域色散补偿：非线性电域色散补偿是在线性电域色散补偿的基础上，引入非线性因素，以提高补偿效果。
这种方法的补偿效果较好，但计算复杂度较高。
3.优化算法电域色散补偿：优化算法电域色散补偿是通过优化算法，寻找最佳的电域色散补偿方案。
这种方法可以实现较好的补偿效果，但需要较大的计算资源。
四、电域色散补偿的应用电域色散补偿技术在光纤通信领域有广泛的应用，主要包括以下方面：1.长距离光纤通信系统：在长距离光纤通信系统中，色散问题尤为严重，电域色散补偿技术可以有效地提高信号传输质量和传输距离。
光纤通信课程设计题目：色散补偿技术在通信网中的应用院（系）名称信息工程学院专业班级学号学生姓名指导教师2015年6月13日课程设计任务书2014—2015学年第二学期专业：光电信息工程学号：姓名：课程设计名称：光纤通信系统课程设计设计题目：色散补偿技术在通信网中的应用完成期限：自2015 年6 月14 日至2015 年 6 月28 日共 2 周一、设计依据通过分析色散对通信系统的影响，搭建基于色散补偿技术的通信系统，分析色散补偿技术对通信系统的影响。
二、要求及主要内容了解色散补偿技术的工作原理及基本结构。
根据optisystem搭建了光纤传输系统平台，验证色散补偿系统的性能。
掌握光脉冲在光纤中的传输过程，分析光纤的损耗、色散、非线性效应等传输特性；通过对光纤色散补偿方案的设计，仿真色散补偿技术在通信网中的应用。
三、途径和方法通过查阅资料，掌握optisystem软件的使用，搭建基于色散补偿技术的通信传输系统，分析色散补偿对通信网的影响。
四、时间安排1．课题讲解：2小时。
2．阅读资料：10小时。
3．撰写设计说明书：12小时。
4．修订设计说明书：6小时。
五、主要参考资料[1] 黄平.线性啁啾光纤光栅及其色散补偿的理论研究[D],广西师范大学硕士学位论文,2008.[2] 柴瑾.线性啁啾布拉格光纤光栅特性分析及其在光纤通信系统中的色散补偿研究[D],北京邮电大学硕士学位论文,2007.指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日目录1绪论 .......................................................................................................................... I II 2色散补偿技术 .. (V)2.1色散补偿技术概述 (V)2.1.1色散的基本概念 (V)2.1.2色散补偿的概念 (V)2.1.3色散补偿技术的特点................................................................................... V I2.1.4 色散补偿技术的发展历程.......................................................................... I X 2.2色散补偿光纤传输系统的关键器件 (X)2.2.1光源 (X)2.2.2马赫曾德干涉仪........................................................................................... X I2.2.4贝赛尔滤波器 (XII)3色散补偿技术仿真与性能分析 ........................................................................... X IV 3.1 DGF色散补偿仿真......................................................................................... X IV3.1.1系统仿真结构............................................................................................ X IV3.1.2仿真结果分析 (XV)3.2光纤光栅色散(FBG)补偿仿真 (XVIII)3.2.1系统仿真结构 (XVIII)3. 2.2仿真结果分析 (XVIII)3.3偏振模色散补偿(PMD)仿真 ....................................................................... X XIV3.3.1 系统仿真结构........................................................................................ X XIV3.3.2仿真结果分析......................................................................................... X XIV 结论 ...................................................................................................................... X XVII 致谢 . (XXVIII)参考文献 ............................................................................................................... X XIX色散补偿技术在通信网中的应用摘要目前，光纤线性通信已不能满足现在信息处理传输的要求，因为它存在着三个主要的缺陷：其一是光纤的色散，其二是光纤损耗,其三是非线性。
