[发明专利]一种适用于少模模式复用系统的色散补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于少模模式复用系统的色散补偿方法，尤其涉及一种基于渐变型少模光纤的模间色散补偿方法。

技术背景

为解决在高速光传输系统中传输容量将面临的瓶颈，利用多芯光纤以及通过新型设计的多模光纤如少模光纤中不同传输模式的模式复用技术作为新兴方案逐渐成为各科研机构的研究热点。模式复用技术是一种基于光纤波导传输模式，采用除了基本传输模式外还包括更高阶模式作为载波，进行模分复用，实现更高容量，更高传输速率的新型光通信技术。

但另一方面，少模模式复用光传输系统是利用光传输不同模式在少模光纤中传输信号，在实际通信系统中光传输模式不可避免的受到实际光纤的制作工艺如机械压力，变形，微弯以及光纤跨段失配等因素的严重影响，造成传输模式间的正交性受到破坏，同时基模与高阶模式在纤芯中能量集中分布不同，进一步造成不同模式的群速率不同，产生模间群延迟色散，在传输终端光信号将受到严重干扰。

现阶段研究的模式复用光传输系统中多是通过多输入多输出数字信号处理技术在终端来均衡和补偿传输累积的模间色散或采用多阶跃型少模光纤在光信道中均衡色散。这些技术虽然在一定程度上可以降低模间色散值，但却都相应地受到实际环境，解码复杂度，操作困难等因素的制约。

发明内容

为克服少模模式复用系统中不同模式间传输群速率差的干扰对通信性能产生的严重影响，本发明提供了一种基于渐变型少模光纤的模间色散补偿方法。

本发明还提供了一种上述模间色散补偿方法采用的基于少模光纤的光传输系统实例。

本发明还提供了一种上述少模光纤传输线路中累积色散补偿结构一采用具有正负色散少模光纤交叉级联的结构。

本发明解决技术问题的技术方案是：提供了一种基于渐变型少模光纤对模式复用系统传输链路中累积的模间色散进行补偿的方法。该方法通过交叉级联具有正负色散的少模光纤段实现模间色散补偿。

本发明还提供了一种上述模间色散补偿方法采用的基于少模光纤的光传输系统实例。包括光发射机模块，光接收模块和一段上述的光传输线路段，该光发射模块包括信号发生模块、模式激发、模式转换和模式复用；光接收模块包括信号接收模块、模式滤除、模式转换和模式解复用。所述的光传输线路段在光传输终端可实现传输链路累积的模间色散补偿。

与现有技术相比，本发明的基于少模光纤的模式复用系统中的模间色散补偿方法，不需要终端复杂的数字信号处理技术，无需改变模式复用系统的基本传输结构。

附图说明

图1是本发明所采用的基于少模光纤的光传输系统实例。

图2是本发明所采用的少模光纤的折射率分布示意图

具体实施方式

请参阅图1，是本发明所采用的基于少模光纤的光传输系统实例。该模分复用光传输系统包括光发射模块，光接收模块和一段光传输线路段。光发射机包括了信号发生模块，模式激发模块，模式转换模块，模式复用模块；光接收机包括信号接收模式，模式转换模块，模式解复用模块；传输所用的光纤线路段由具有正负色散的少模光纤分段交叉级联组成，对光纤传输除了基本模式外包括其他高阶模式进行模间色散的实时补偿。

请参阅图2，是本发明采用的少模光纤的折射率分布示意图。设计采用掺90%的SiO₂少模光纤，并合理选取少模光纤的纤芯半径r₀，包层半径r，利用弱波导限制下纤芯和包层之间的相对折射率Δ=(n₁-n₂)/n₁极小的条件，选取正色散光纤的折射率分布指数α为2.1，具有负色散光纤的折射率指数α为1.8。采用本发明的传输线路结构，正负色散光纤跨段的长度比值为1:1.2。传输系统总距离达100km，总色散值可控制在-6ps/nm/km～5ps/nm/km范围内。