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论文研究-基于光子晶体光纤的色散补偿研究 .pdf

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基于光子晶体光纤的色散补偿研究，高健，周会丽，在本文中，我们利用具有大负色散特性的PCF实现了对10Gbit/s的脉冲信号色散和色散斜率的同时补偿。在C波段的20nm的波长范围内，26m的光��
山国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn TMLL 1550 2km 26m PCh Picosecond laser G.652 EDFA PC 10Gb/s Tunable Oscilloscope RF aser 图3-2基于光子晶体光纤的10Gbit/s色散补偿实验装置图实验装置如图3-2所示,光源为德国U2T公司生产的TMII1550型锁模半导体激光器产生重复率为10GH,脉宽约为1.6ps的双曲正割波形的光脉冲。传输光纤为2km的常规 SMF。光咏冲经过常规SMF传输后被展宽,展宽后的脉冲经过掺铒光纤放大器(EDFA) 放大后,用通过26m的PCF进行色散补偿。最后采用带宽为40GHz的高速示波器观察脉冲的波形,如下图3-3所小 (a)初始脉冲的波形 (b)绎过传输后脉冲的波形 (c)在1550mm处的实验结果 (d)1540nm波长处的实验结果山国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn (e)在1560m处的实验结果图3-3在不同波长处的色散补偿实验结果实验结果及分析如图3-3(a)所小为在1550nm波长处,激光器输出的初始脉冲波形,图3-3(b)所小为经过常规SMF传输后,脉冲的波形。由图可见脉冲被极大地展宽。经过色散补偿PCF后的脉冲波形如图3-3(c)所示我们在1540~1560nm波长范围内,对激光器的中心波长进行了调节,进行了宽带色散补偿实验。在1540nm和156nm波长处的色散补偿的效果如图3-3(d)、3-3(e)所示。由图可见,脉冲在不同程度上都得到了补偿。根据前面的理论研究表明,要在某一波长处完全补偿色散需要满足关系式 DMLw+D/xLp=0。在155m波长处,若SM的色散值取1624pskm1nmn3 由于PCF的色散为-10239ps/n/km,则在该波长处,PCF可以完全补偿相当于其自身长度约63.05倍的SMF的色散图4-1(a)给出了当在1550m波长处完全补偿时,两种光纤的色散的比较,图4-1(b) 给出了补偿后,光纤链路的等效色散。可以发现,在1520-12570nm超过50m的波段范围, 色散补偿后的等效色散在±0.3pSm2km之间,因此利用该色散补偿PCF,可以实现宽带色散补偿。 4 山国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 图4-1 图4-1(a)当在1550nm波长处完全补偿时,PCF(实线)和普通单模光纤(虚线)色散的比较,其中虚线代表单模光纤色散量与色散倍数R(R=6305)的乘积,(b)经过PCF色散补偿后, 光纤链路的等效色散总结通过以上饼究可以看出,色散补偿光纤技术可以在较宽波长范围内实现很好的色散补偿效果,此项技术在长距离、大容量、高速率、DWDM系统中将会有着广泛的应用前景参考文献 1 L. P. Shen, W.-P. Huang, G. X. Chen, et al, Design and optimization of photonic crystal fibers for broad-band dispersion compensation, IEEE Photon Technol Lett. (4), 2003, Pp. 540-542. 2 Yi Ni, Lei Zhang, Liang An, et al, Dual-core photonic Crystal fiber for dispersion compensation, IEEE Photon. Technol Lett. (6), 2004, pp. 1516-1518 3] Lin-Ping Shen, Wei-Ping Huang, Shui-Sheng Jian, Design of photonic crystal fibers for dispersion-related applications, J Lightwave Technol., (7),2003,pp.1 14]S K Varshney, KSaitoh. M. Koshiba, A novel design for dispersion compensating photonic crystal fiber Raman amplifier, IEEE Photon. Technol Lett. (10), 2005, pp. 2062-2064 5] T Matsui, K Nakajima, I Sankawa, Dispersion Compensation Over All the Telecommunication Bands With Double-Cladding Photonic-Crystal Fiber, IEEE Photon. Technol Lett. (3), 2007, pp 757-762 [6 P. A. Andersen, T. Tokle, Yan Geng, et al. Wavelength conversion of a 40-Gb/s RZ-DPSK signal using four-wave mixing in a dispersion-flattened highly nonlinear photonic crystal tiber, I Photon. Technol Lett (9),2005,pp.1908-1910 山国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn Gao Jian, Zhang Xia, Zhou Hui Li, Huang Yong Qing, Ren Xiao Min Key Laboratory of Optical Communication and Lightwave Technologies of Ministry of education, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing(100876) In this paper, we achieved compesation for 10Gbit/s pulse signal dispersion and dispersion slope with PCf which has the characteric of negative dispersion. The waveband range of 20nm in C waveband, 26m PCF compensated 2km standard SMf dispersion, the quality of pulse improved obviously. The result of research indicated that this fiber could compensate standard PCf abnormal dispersion from 1520 to 1570nm the waveband range is 5Onm, residual dispersion can be controlled in +0.3 ps nm. km Photonic crystal fiber; dispersion compensation; dispersion; dispersion slope coefficient 作者简介高健(1982-),男,内蒙古赤峰市人,蒙古族。北京邮电大学光通信中心硕上研究生,现主要从事光纤通信、微结构光纤、非线性光纤光学的硏究

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光子晶体光纤

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