高速光纤通信系统中使用G-T腔进行色散补偿的研究

摘要

光纤通信系统一直在向着容量更大，距离更远，速率更高，技术更先进的方向发展。随着对通信系统容量的日益增长的需求，整个光纤通信系统的传输速率已经由10Gbit/s向着40Gbit/s，100Gbit/s甚至400Gbit/s发展，使得原本影响较小的色散问题随着系统速率的飞速提升而逐渐的凸显了出来，已经成为目前制约系统发展的瓶颈问题。
　　 本文利用G-T腔的光学特性，在理论分析的基础上，结合实际产品设计制作，通过详细的计算分析和结构讨论，提出了新的“独立外部式”级联结构方案，并在文中对光学器件的组件结构设计和如何控制多级G-T腔“排队”的控制优化算法进行了论述。
　　 本文首先分析了在如今高速光纤通信系统中，特别是WDM通信系统中，进行色散补偿的必要性。
　　 其次对色散描述和表达方法进行了说明和分析，并分析了色散展宽和影响。解释了色散补偿的原理并列举了现今主流的几种色散补偿技术方案。
　　 接下来对G-T腔进行理论分析，论证了利用G-T腔进行色散补偿的可行性与优势，继而提出了多级G-T腔串联方案并进行了理论分析。提出了利用温度调节的方式可实现多级G-T腔串联模块的可调色散补偿功能。
　　 最后对多级G-T腔方案进行色散补偿模块的具体设计和制作进行深入分析和论述，通过对不同设想方案的可行性分析和对比，提出了16级独立的G-T腔子器件外部多级串联的结构，并对色散补偿模块的分拆结构、实现方式、控制多级腔的优化算法以及实验用的夹具仪器和实验数据与结果分析等个方面进行了大量和详细的论述。并根据实测数据在最后总结了本文所论述的色散补偿模块所能达到的技术指标。