[发明专利]用于长距离时间频率信号传输的色散补偿方法和系统

说明书

本发明提供一种用于长距离频率传输的色散补偿方法、装置和系统，所述色散补偿方法为，采用至少一个啁啾光纤光栅，在光信号进行光电转换之前进行色散补偿。本发明采用啁啾光纤光栅进行长距离光纤链路频率传输系统的色散补偿与控制，能有效降低色散补偿过程中的插入损耗，减小相关器件的体积，有效降低色散补偿光纤的时间延迟，从而有效提升长距离频率传输的稳定性、可靠性和实用性。此外，啁啾光纤光栅有色散固定和色散可调两种类型，根据实际情况可选用不同类型的啁啾光纤光栅，以达到最佳的色散补偿效果。

技术领域

本发明涉及时间频率信号传输技术领域，具体涉及长距离频率传输中，一种采用啁啾光纤光栅补偿光纤链路色散的方法、装置和系统。

技术背景

基于光纤链路的长距离频率传输技术在长距离频率比对、时间频率网络建设等方面有着巨大的应用价值。

光信号，包括但不限于微波调制光信号、光梳信号、窄线宽光信号在光纤链路内传输时均会受到色散的影响，导致脉冲展宽、功率衰减和信噪比下降等问题，从而降低频率传输的稳定度。基于微波调制光信号的长距离频率传输，光纤色散会导致微波信号出现功率衰荡效应，由光纤色散引起的微波信号的功率衰减值 (以dB为单位)其中L为光纤长度，D为光纤的色散系数，c为真空中的光速，λ_c为光载波的波长，f_r为微波信号的频率。以1.1GHz， 3GHz，9.1GHz三个不同频率的微波信号为例，光载波的波长为1550nm，光纤的色散系数为17ps/(nm·km)，则光纤色散引起的微波调制信号的功率衰减变化如下图1所示。可以看到，对于不同频率的微波信号，色散引起功率衰减是不一样的，且微波信号频率越高，受光纤色散的影响越明显。

目前，长距离频率传输中多采用接入色散补偿光纤进行色散补偿。但是，色散补偿光纤器件体积大、插入损耗高，并且时间延迟大，无形中又增加了长距离频率传输的难度。

发明内容

针对色散补偿光纤存在器件体积大、插入损耗高，并且时间延迟大等问题，本发明采用啁啾光纤光栅进行色散补偿，具有器件体积小、插入损耗低、时间延迟小等优点，目的是提升长距离频率传输的稳定性、可靠性和实用性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于长距离频率传输的色散补偿方法，采用至少一个啁啾光纤光栅，在光信号进行光电转换之前进行色散补偿。

作为优选，在光信号进行光电转换之前使用至少一个光功率放大器对光纤链路和所述至少一个啁啾光纤光栅引起的光信号功率的降低进行补偿。

一种用于实现上述方法的色散补偿装置，其连接于光纤链路中，所述装置包括至少一个啁啾光纤光栅。

作为一种实施方式，其包括第一光纤环形器、第二光纤环形器、第一啁啾光纤光栅和第二啁啾光纤光栅，所述第一光纤环形器连接于一侧的光纤链路，并与第二光纤环形器连接，所述第二光纤环形器连接于另一侧的光纤链路，第一光纤环形器和第二光纤环形器之间构成两个不同方向的单向链路，所述第一啁啾光纤光栅和第二啁啾光纤光栅分别放置在这两个单向链路上。

在上述实施方式的基础上，所述第一光纤环形器和第二光纤环形器构成的两个单向链路中分别放置至少一个光功率放大器。另一种实施方式也是在上述实施方式的基础上，在至少一侧的光纤链路中至少放置一个双向光功率放大器。

一种用于长距离频率传输的色散补偿系统，其包括光纤链路，以及连接于光纤链路两端的频率传输系统发射端和接收端，所述光纤链路上连接有上述任一种色散补偿装置。

作为优选，当所述发射端和接收端的光信号的波长不一样，在所述啁啾光纤光栅之前或之后还安装有光滤波器。