色散位移型光纖是一種單模光纖，型號為G.653。
基本介紹
- 中文名：色散位移光纖
- 外文名：DSF：DispersionShifted Fiber
- 型號：G.653
- 種類：單模光纖
總述,最佳化,未來發展方向,
總述
隨著光纖通信技術的不斷進步, 要求光纖通信系統的速率越來越高, 無中繼通信距離愈來愈長。而限制光纖通信系統速率和無中繼距離的是光纖的色散頻寬和衰減。因此, 人們在光纖的種類和結構方面作了大量的研究工作。將階躍多模光纖改為梯度多模光纖把多模光纖演變成單模光纖。根據不同的要求, 又將單模光纖作各種結構改變, 派生出不同品種的單模光纖。
例如, 1310nm零色散的單模光纖單模光纖零色散的色散位移單模光纖;1550nm單模光纖分別在和附近都有零色散點（即零色散波長）的色散平坦型單模光纖零色散點在1310nm附近, 但在1550nm視窗衰減進一步降低, 抗微彎和彎曲特性進一步得到改善的單模光纖。
色散位移光纖的 色散
色散位移光纖的 色散隨著光放大器和波分復用技術的使用, 在光纖通信系統中, 藕合到單模光纖芯中的光功率已達到能使光纖產生非線性效應。單模光纖的非線性效應, 對光纖通信系統性能產生了許多特殊影響
單模光纖的工作波長在1.3Pm時，模場直徑約9Pm，其傳輸損耗約0.3dB/km。此時，零色散波長恰好在1.3pm處。石英光纖中，從原材料上看1.55pm段的傳輸損耗最小（約0.2dB/km）。由於現在已經實用的摻鉺光纖放大器（EDFA）是工作在1.55pm波段的，如果在此波段也能實現零色散，就更有利於套用1.55Pm波段的長距離傳輸。 於是，巧妙地利用光纖材料中的石英材料色散與纖芯結構色散的合成抵消特性，就可使原在1.3Pm段的零色散，移位到1.55pm段也構成零色散。因此，被命名為色散位移光纖（DSF：DispersionShifted Fiber）。 加大結構色散的方法，主要是在纖芯的折射率分布性能進行改善。
最佳化
已安裝作為網路鏈路的兩種類型的單模光纖，即在1.3
處的零色散單模光纖(SMF)和在1．55處的零色散色散位移光纖(DSF) 為了傳輸更高比特率需要升級這些系統 ，使用EDFA在1．55 工作區必須進行色散補償。用一種色散乎坦補償光纖(Df~CF)來同時補償SMF的色散和色散斜率。我們完成了將SMF和DFCF組合用在WDM 和/(或)TDM 系統的高比特率傳輸實驗。
色散補償 光纖
色散補償 光纖雖然普通DSF的色散絕對值很小，但DSF具有正色散斜率。將色散斜率補償光纖(DSCF）用於現存的DSF系統，必須使這些系統在工作波長的負色散斜率斜度具有小的色散值。因此，為了有效地減小了FWM，目前已研製出了幾種具有不同的零色散波長的DSF 對於每種DSF光纖，需要研製出最佳化的DSCF。目前最佳化設計的w 折射率分布結構，已製得DSCF頻寬平坦區達到30nm。
未來發展方向
波分復用技術和時分復用技術的結合是未來迅速、大容量光纖通信網路發展的主要方向。這種系統的關鍵技術就是需要高重複率、多波長的超短光脈衝源作為系統的發光源。利用特種光纖中的光譜超連續展寬技術就是一種非常有效的方法。然而,由於特種光纖具有不易拉制、造價昂貴的缺點,所以在短期內利用該種光纖產生超連續譜的技術很難在實際的光通信領域獲得廣泛套用。利用商用的通信光纖(色散位移光纖) 來產生超連續譜開始成為了人們關注的問題。
對反常色散位移光纖中超連續譜的產生進行了詳細的分析和研究,結果表明,三階色散(色散斜率) 對超連續譜起著決定性的作用;進一步研究分析了抽運脈衝功率、脈衝寬度以及高階非線性效應對超連續譜譜寬和平坦度的影響。通過對抽運脈衝寬度和光纖色散斜率的最佳化組合,最後獲得了平坦、超寬的超連續譜。
色散位移光纖的 色散
色散位移光纖的 色散研究發現, 在非線性效應尚未出現時, 光纖的群速度色散（GVD）使單模光纖中傳輸的光脈衝展寬, 限制了高速率光纖通信系統的使用。因此在視窗, 人們想利用色散位移光制· 。然而當光纖出現非線性效應時, 由於在光纖中出現了自相位調製、交叉相位調製、受激散射、四波混頻、光學孤子等非線性現象。在1550nm視窗, 當系統的工作波長接近於零色散波長時,與反而會使系統性能惡化, 嚴重時甚致於不能工作。因此人們想使系統工作波長避開光纖的零色散波長, 提出在系統的工作波長範圍內（在1550nm視窗, 系統工作波長範圍一般均指EDFA的譜寬範圍）應無零色散點即在系統工作波長範圍內無零色散波長凡出現。
實現這一要求有兩種辦法：一是利用人們已熟知的平坦型單模光纖, 使平坦區正好位於系統工作波長範圍一是利用光纖零色散點位移辦法, 使單模光纖的零色散點（零色散波長）移出系統工作波長範圍。一般說來, 實現前者要求光纖結構複雜, 光纖熔接較困難實現後者, 光纖結構相對較簡單, 易於製造。美國AT&T製造的非零色散光纖，商品廣告又稱單模光纖, 就是按後種辦法實現的。
