保持40 Gbit/s的色度色散協調

2020-11-28 OFweek光電新聞網
Francis Audet,exfo光學業務部門產品經理

 

除了速度和帶寬的提高,40 Gbit/s 技術自身也帶來一些問題。色度色散是由不同波長的光在光纖中以不同速度傳輸引起的,這些影響在 10 Gbit/s 時可控。在10Gbit/s的系統中,由於容限差比較高,可以使用非最優化的補償技術;也就是說,可以使用色散補償光纖 (DCF) 作為寬帶補償器。儘管這樣不太可能以相同效率補償所有以 10 Gbit/s 傳輸的波長,但是寬帶補償的效果已經足夠了(除非在整個鏈路中有幾段 DCF,每段的殘餘色散會疊加在一起)。殘餘色散很容易達到 300 ps/nm 而不引起任何實際問題。

另一方面,在 40 Gbit/s 的傳輸速度下,當需要測量鏈路色散並進行色散補償器時,對色度色散容限的要求相當苛刻。一種克服的方法是使用適應性補償。使用不歸零 (NRZ) 調製時,40 Gbit/s 時的色度色散高出 10 Gbit/s 時的 16 倍。40 Gbit/s 應用編碼的最大殘餘色散定義為 32 ps/nm。在整個鏈路生命周期期間的色散變化,以及儀表的測量精度和色散補償器容差都必須控制在該色散容限範圍之內。

對於標準光纖在 1550 nm 時的標稱色度色散 17 ps/nm km(即 80 km 時為 1360 ps/nm),這一前提可能對色散補償器和鏈路色散容差造成 2.3% 的總容差。這會嚴重製約部件的規格以及測量設備的精度。

這一問題促使我們使用精確的單波長補償器。因為寬帶補償器在特定波長時可能有殘餘(正或負)CD,而 40 Gbit/s NRZ 需要低容限差,這些補償器在 DWDM 中無法達到精度要求。

通常這些寬帶補償器基於 1550 nm 波長而進行優化設計。如下圖所示,雖然對某一通道進行了完美的色散補償,但是由於色散斜率補償缺陷而導致在其它通道存在問題:

顯然,這樣的補償器對於 10 Gbit/s 應用是綽綽有餘,但對於 40 Gbit/s 傳輸卻明顯不足。下圖分別是通道 1、3 和 4 信號眼圖:

 

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