[发明专利]一种光纤非线性效应抑制装置

说明书

技术领域

本发明属于光纤通信器件，具体涉及一种光纤非线性效应抑制装置，应用于高速光纤通信系统中，以抑制光纤通信系统中的非线性损伤，提高系统性能。

背景技术

光纤通信已成为现代通信网的基本组成部分，随着语音、图像和数据等信息量爆炸式的增长，尤其是因特网的迅速崛起，不断扩大光纤通信容量已是必然的趋势。波分复用(WDM)和掺铒光纤放大器(EDFA)是充分挖掘光纤带宽能力，实现大容量、高速通信的最佳手段。在高速长距离光纤通信系统中，100G及以上是当前的发展趋势，色散和非线性效应是限制通信系统容量的两大主要因素。色散导致脉冲展宽和波形畸变，非线性效应导致脉冲频谱的变化以及信道间的串扰等，它们都会使信号产生失真，并导致系统误码率的增大。因此在通信系统中需要对色散和非线性效应加以适当的控制和补偿，目前的色散补偿技术，如色散补偿光纤(DCF)、电色散补偿模块等已经比较成熟，商用化程度很高。

另一方面，随着光纤中的光功率增大、信道数增多，光纤非线性效应成为影响系统性能的主要因素。光纤中的非线性效应分为两类：非弹性过程和弹性过程。由受激散射引起的非弹性过程，电磁场和极化介质有能量交换，主要有受激布里渊散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS)。由非线性折射率(Kerr效应)引起的弹性过程，电磁场和极化介质没有能量交换，主要有自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)和四波混频(FWM)。这些非线性效应使得多路WDM信道间产生串扰和功率代价，并引入非线性相位噪声，从而限制光纤通信的传输容量和最大传输距离。

目前的非线性抑制装置分为两类：电学方式和光学方式。电抑制装置主要依赖于系统接收端的数字信号处理器(DSP)，由数字信号处理器采用软件对光纤的非线性效应与色散效应同时进行补偿，光纤系统的传输速率受到数字信号处理器芯片处理速度的限制。而光抑制装置实现复杂度高，如光相位共轭(OPC)设备，结构比较复杂，对中间混频所用的激光器的频率单一性要求较高，而且中间相位共轭器需要较准确地设置在总色散值一半的地方，还要控制偏振波动，以免影响相位共轭波的时间反演特性。

发明内容

本发明提供一种光纤非线性效应抑制装置，解决现有电抑制装置造成传输速率受到数字信号处理速度限制而光抑制装置复杂度较高的问题，在抑制光纤非线性效应的同时，保证光纤系统的传输速率。

本发明的一种光纤非线性效应抑制装置，由任意波形发生器、驱动放大器和电光相位调制器依次串联构成，其特征在于：

取自光纤链路的光发射机时钟信号输入所述任意波形发生器触发端，任意波形发生器输出周期抛物线型波形信号f(t)：

f(t)=Σn=0∞a(t-nT)2,(-T2≤t≤T2);]]>

a为周期抛物线型波形信号与时间的关系参数，V_pp为任意波形发生器输出周期抛物线型波形信号电压的峰峰值，025v＜V_pp≤1v；t为时间；T为f(t)的周期，与时钟信号周期相同，n为周期数；

所述周期抛物线型波形信号f(t)经驱动放大器放大为电驱动信号送入电光相位调制器驱动端，光纤链路的光发射机输出数据信号送入电光相位调制器输入端，电光相位调制器输出端连接光纤链路；

所述驱动放大器的增益G满足其中V_π是电光相位调制器的半波电压，表示调相位180度所需要加的驱动电压大小。

所述的光纤非线性效应抑制装置，其特征在于：