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摘要： 我們實驗比較了寬帶FBG和傳統色散補償光纖DCF在525KM 40×10Gdwdm系統中性能。這里提出了采用FBG補償的優化配置方案。
引言:
　　近年來啁啾光纖光柵FBG已經被確定為減小色散效應的一種可行方案[1-3]。FBG補償方式的主要優點包括：低插入損耗，低非線性效應以及體積小。典型地，FBG色散補償的應用在過去主要局限在通道數較少的系統中，這是由于把大光柵鏈拼接在一起而保持低插入損耗是非常困難的。基于超結構取樣光柵的多通道啁啾FBG的出現消除了FBG的這種應用局限，為其在DWDM系統中實際有效應用開辟了道路。寬帶FBG的可能應用領域為新興城域和短距區域網應用，所覆蓋的距離zui高為500km。到目前位置，還很少有關于這個距離范圍內的*色散補償技術的評價報道。
　　在這篇文章中，我們比較了光纖和FBG為基礎的色散補償技術，分析了40個100G間隔的10G通道525km SSMF傳輸性能。評價了FBG色散補償模塊幾種不同系統配置的特性，并和典型的DCF方案做了比較。結果表明，和DCF短距應用相比，通過廣范地取消中間階段放大器， FBG可以提供*的色散補償性能。可是，部署混合的單段放大器和中間階段放大器，可能能夠有效地獲得*系統性價比。

實驗配置
　　我們通過圖1所示的配置來評價FBG的性能。終端包括40個100GHz間隔的C帶通道，傳輸線路為7段75km光纖段。每個光纖段包含可變衰減器來平衡損耗。具體的測試配置如下：

（i）分布式中間段補償（Distributed Mid-Stage Compensation）
　　該配置允許zui直接的比較FBG和DCF技術。圖中標明DCF模塊和其有效的SSMF補償長度。接著6個84km DCF用等效的FBG來取代，但是維持恒定的中間段損耗。
（ii）分布式單段補償
　　FBG的插入損耗為2.3?0.5dB，而DCF的插損為8.1?0.5dB，為了利用FBG低損耗特性，FBG被移到每跨段的開始位置，中間段放大器由具有相同增益的單段放大器取代，這減少了每個EDFA的噪聲指數1dB.
（iii）集總式中間階段補償）
　　3dB跨段損耗的增加（ii）需要更高的輸出功率以維持相同的OSNR。為了避開這個問題，我們評價了在終端放置所有FBG色散補償器的性能，在這個配置中，RX和TX放大器分別包含補償273km和252km色散的補償器件。圖2表明DCF和FBG色散補償方案的剩余色散非常接近。我們目標為欠補償~0.2ps（nm.km），這允許補償傳輸中的SPM。

　圖3顯示了四種不同配置的結果，Q2 為所有波長的平均值，顯示了總的性能趨勢，正如期望的那樣，中間段FBG補償配置和使用DCF具有相似的趨勢，在由傳輸光纖的非線性導致的高功率滾降之前，這兩種情況的Q值和發射功率幾乎成線性關系。可以看出，由于在DCF中有很大的非線性作用，分布式FBG的性能劣化出現的比DCF要晚的多。
　　當FBG放在跨距之前（配置ii）由于入射傳輸光纖的光功率較低，我們看到性能和功率之間有更好的線性關系，由于7個跨距中有5個跨距的線路衰耗比其他兩個多3DB，性能出現劣化，但由于單級放大改善了噪聲指數，可以抵消這個劣化。可以看出提高發射光功率可以提高性能，但這通常并不是經濟有效的方式。
　　zui后一種情況，當FBG 被集中用在兩個終端放大器的中間（配置iii），在低發射光功率時具有較好的性能，該方式結合了單級放大系統的低噪聲和低跨距衰耗，使性能得到改善。我們看到這個配置的發射功率允許比采用傳統的DCF小4dB，而只有0.5dBQ 代價。圖4顯示了這種*FBG配置的接收光譜，OSNR和眼圖。這表明了在更高的信道發射功率時，眼圖閉合，而此時分布式色散補償有更*的性能。

結論
　　比較了DCF和多通道啁啾FBG四種配置在40個10G 通道525公里SSFM傳輸性能，DCF和FBG在分布式色散補償時有相似的性能。在傳輸跨段中添加FBG是可行的，因為FBG具有低插入損耗，允許采用更便宜，低噪聲指數，單級放大器。但減少的放大噪聲不足以抵消由于增加跨距衰耗而引起的代價。把FBG集中在終端放大器的中間，在其他地方采用一級放大，可以在放大器成本，性能和發射功率之間獲得*折中平衡。

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