CN1501599A - 使用在线式放大器的光传输系统 - Google Patents

Abstract

在用传输路径与中继器(在线式放大器)连接发送机与接收机的系统中，在发送侧对光信号进行了α参数为正的红光线性调频。各个中继器包括有色散补偿器用来补偿位于其前面的传输路径的色散量。包括在发送机中的色数补偿器的色散补偿量设定为常值。接收机中所包括的色散补偿器的色散补偿量则设定成用来补偿位于其前面的传输路径的色散量。在发送侧利用色散补偿器的补偿本领与红光线性调频，可在传输路径上有效地补偿脉冲宽度的展宽。

Description

使用在线式放大器的光传输系统

本申请是中国专利申请号97119349.5一案的分案申请。

技术领域

本发明涉及使用光纤的光传输系统，具体涉及到使用在线式(in-line)放大器的光传输系统。

背景技术

当前正在研制的一种光传输系统，目的在于增大其容量和延长其传输间隔。眼下讨论到增加比特率的或波分复用的系统来增大系统的容量。与此同时，引入了光放大器来延长系统的传输间隔。这种光放大器包括后置放大器(用来增强发送功率的输出)、前置放大器(用来提高接收功率的灵敏度)以及中继器(在线式放大器)，当前正向生产水平发展。引入光放大器允许加大发送与接受光强电平(level)间的相差程度，并能提高光纤的容许损耗。

特别是采用了后置放大器与前置放大器的一种系统结构已投入实用。此外，在线式放大器也在开发中，用以延伸再现的中继间隔。这里所谓的在线式放大器是一种能将光信号毋需将其变换为电信号，原样地放大并传送此放大的信号的中继器。

但是，采用了在线式放大器的系统却出现了新的问题，存在于一批放大器中放大了的自发发射光由于这批放大器的连接使累积到一起，而使S/N比降低。S/N比的降低则导致接收机的最低接收功率衰变。为了在考虑到这种衰变的条件下获得预定的系统增益，必须有很强的发送功率输出，这样便给发送功率确定了一个下限值。此外，当发送功率输出较强时(对于色散变化的光纤为+8dBm，对于单模光纤为10dBm或更大，但与传输路径的长度或波长有关)，波形便会由于光纤的非线性效应而显著变质。波长变质的一种类型是光学上的Kerr效应(折射率随光强变化)。这是在光信号脉冲的上升边与下降边处发生的频率(波长)漂移的现象(SPM：自调相)。此时，即使是信号在发送前的光波长的宽度窄，波长的宽度也会增加，与此同时，所接收的波形因光纤色散的影响有显著改变。也就是说，在确定光发送功率的上限值时要考虑这一影响。

光纤色散是指光沿光纤传播的速度与其波长有关。具有某种波长宽度的光脉冲在沿光纤传播后会展宽或压缩。这种效应便称作光纤色散。因此，光传输系统所接收的波形沿光纤传播后会因这种色散而改变，而传输误差的发生则取决于色散的程度。于是，光纤色散便给传输距离施加了限制。

对于采用了放大不变的光信号的在线式放大器的光传输系统。上述非线性效应与色散便在光信号传播的同时积累。这样，除非作出适当的补偿，是很难在接收侧正常地接收光信号的。

与此同时，已提出了一种系统，它按常规的方法在发送侧采用了蓝光线性调频而在中继器与接收机一侧进行了色散补偿。

图1示意地表明了将传统的预线性调频与色散补偿器相组合的结果。

在此图中，发送机1000与接收机1010由传输路径1003、1006、1009以及中继器1004、1007连接。发送机1000包括用来将电信号变换为光信号的E/O 1001以及后置放大器1002。发送机1000对光线号作蓝光线性调频，并发送此信号。所发送的光信号沿传输路径1003传播，进入中继器1004。中继器1004放大此光信号，同时由色散补偿器1005作色散补偿。此色散补偿量为常值。此光信号经进一步放大与色散补偿，通过传输路径1006而进入中继器1007。中继器1007再放大此信号，进行色散补偿并将信号传送到传输路径1009上。这一光信号通过预定个数的中继器，直至到达接收机1010。接收机1010用前置放大器放大接收的光信号，用色散补偿器1012作色散补偿，将此信号输入O/E 1013以将光信号变换为电信号，然后提取所需数据。

这就是说，在实施上述传统的组合方法时，是把蓝光线性调频(特别是线性调频(chirping)参数α＝-1时)用作预线性调频，而由设置于在线式放大器与接收机之中的(在前置放大器与O/E之间)色散补偿器进行色散补偿。要是蓝光线性调频是在正色散的光纤中进行，则输出的脉冲会因正色散光纤的以及此线性调频的特性而被压缩。结果可使传输距离变得较长。特别是在未采用光放大器的系统中，波长1.5μm的光信号能更有效地沿单模光纤(1.3μm零色散)传播。因此，结合预线性调频和继后补偿来进行色散补偿的方法，已被认为能同样有效地应用于采用了光放大器的系统。要是将色散补偿量设定成可使剩余色散值(从传输光纤的色散总量中减去色散补偿量后所得值)为常值，则可获得稳定的传输特性。

但要是依据上述方法，由于引进光放大器使发送功率的输出加大，则将显著地出现光纤的非线性效应的影响。这种非线性效应的影响与蓝光线性调频的特性等效。传输波形的脉冲宽度由于发送机的预线性调频和光纤的非线性效应而变窄。结果，非线性效应的影响显著出现，同时波形因色散而显著改变。

在传输时执行蓝光线性调频的方法出现的问题可列举如下。

1)发送功率的输出不能增加。

2)在发送侧作色散补偿是无效的。

3)考虑到2)中的结果，由于发送侧的无效性，色散补偿是在在线式放大器中同时是在接收侧进行。于是，色散补偿器的损耗变大，同时此种损耗随着传输距离的延长其容差小到不易实现。对O/E的光输入电平的下降导致接收灵敏度变差，加大了限制。此外，取决于所用的色散补偿器，光输入功率有时可能存在上限。

4)能够确保传输特性的色散补偿量的容差很小。

5)由于4)中的结果，容差很小。当色散补偿器的依据传输距离的选择项作为一种乘积形式设定时，这种选择项(menu)的个数也就增加。

发明内容

本发明的目的是在光学在线式放大器系统中，提供一种能够补偿特别是由于光纤色散造成的传输质量下降，同时能在较长距离中保持传输特性的技术。

本发明的光传输系统采用了中继器(在线式放大器)。此系统包括发送机、中继器、接收机以及用来连接这些组件的传输路径。本发明的特征在于，发送机进行了线性调频，它的α参数对于光信号为正，而各个中继器以及接收机则包括一色散补偿器，此补偿器所具有的色散补偿量是用来补偿在各个中继器以及接收机之前的传输路径的色散。

由于光信号在传输路径上所接受的非线性效应相当于蓝光线性调频，故这种效应可以通过执行α参数在发送侧为正的红光线性调频来补偿。结果可以防止光信号的波形变质。

此外，通过设定能用来补偿在各个中继器或是接收机前面的传输路径色散的色散补偿量，可以更有效地防止光信号的变质。

根据上述构型，通过对非线性效应进行红光线性调频补偿来防止波形变质，即使是发送侧的光输出较高，也能传送光信号。

此外，由于通过将单元组件结合而可以在中继器或接收器中构制色散补偿量的选择项，就较易将这种选择项作为乘积形式来实现。

附图说明

图1是示意图，表明了传统的预线性调频与色散补偿器相组合的形式；

图2是示意图，表明本发明一实施例的基本构型；

图3A与3B是示意图，表明1R传输距离范围相对于α参数变化的关系；

图4A与4B例示了在沿单模光纤传播时的选择项的设定；

图5是示意图，表明色散补偿方法以及在沿单模光纤传播当1R间隔随时间而变化时，接收侧的波形变质；

图6是曲线图，表明满足对各α参数求得的在发送侧的色散补偿量所要求的传输特性的1R数；

图7是示意图，表明1R间隔对1R剩余色散的关系；

图8A至8D是示意图，说明色散补偿器的单元组件；

图9A与9B例示用于色散补偿器单元组件中的光开关的结构；而

图10A至10C则例示了不同于色散补偿光纤的用于补偿色散的种种结构。

具体实施方式

下面说明最佳实施例。

图2是示意图，表明依据本发明一实施例的光传输系统的构型。

在此图中，发送机1与接收机7通过传输路径2、4、6…与中继器3、5…连接。发送机1包括E/O(电光信号变换器)8、色散补偿器9与后置放大器10。E/O 8用于将电信号变换为光信号。色散补偿器用来在发送机1的这侧补偿预定的色散量。后置放大器10用来放大光输出。以使光信号能沿传输路径传送得较远。此外，根据本发明，在发送机1的这一侧进行了α参数范围在0与+2之间的红光线性调频。包括在中继器3或5中的各色散补偿器11与12的色散补偿量，调节到用来补偿居前的传输路径(从居前的中继器至本地的中继器的传输路径：两中继器间的传输路径长度称为112传输距离或1R间隔)的色数。这就是说，色散补偿器11具有用来补偿传输路径2的色散所必需的色散补偿量，而色散补偿器12则具有为补偿传输路径4的色散所必需的色散补偿量。同样，设于其它中继器(此图中未予示明)的色散补偿器则构制成具有用来补偿居前传输路径色散所需的色散补偿量。接收机7包括前置放大器13、色散补偿器14与O/E(光电信号变换器)15。前置放大器13用来放大发送的光信号以使其易被探测到。色散补偿器14用来补偿居于接收机7之前的传输路径的色散。O/E 15则用来将光信号变换为电信号，而后将变换了的信号输出到用于提取数据的装置。

在发送侧，利用传输线性调频的特性和对发送侧的色散补偿，使信号的脉冲宽度变窄，同时将具有窄脉冲宽度的信号输出到传输路径上。此信号受到光纤非线性效应(使脉冲宽度变窄)以及光纤色散(使脉冲宽度展宽)的影响。由于上述影响的交互作用彼此相消，色散只造成很小的波形变化。通过于各个在线式放大器中和在接收侧作色散补偿，就会改进这一色散造成的变质。于是，波形得到改进(脉冲宽度变窄)，再输入到接收机中。

上述补偿方法的优点之一是，能在发送侧有效地作色散补偿，而这是为了使所发送的波形的脉冲宽度变窄所需要的。通过使脉冲宽度变窄并将窄脉冲宽度的信号发送到传输路径上，在逻辑值“0”一侧上符号间的干扰量便减小。结果可以获得改进了的传输特性。也就是说，使波形变窄的最优化至关重要，而在发送侧确定进行传输线性调频与色散补偿的量则取决于如何使波形的脉冲宽度最优化。

上述方法的另一优点是，可以加大保证传输特性的色散补偿量的容差。由于对发送机的预线性调频是红光线性调频，波形的脉冲宽度在沿正色散的光纤传播时将展宽。于此同时，由于光纤非线性效应的影响等效于蓝光线性调频效应，此脉冲宽度就变窄。这就是说，所述非线性效应的影响通过发送机的预线性调频而抵消。结果，此色散只造成很小的波形变化。于是，相对于色散补偿量，能够满足所需传输特性的传输距离范围延长了。这就减少了色散补偿器的选择项数目。于是，本方法最重要之点便是如何去设定α参数。

在图2所示的系统中，所发送的脉冲通过在发送侧结合线性调频参数和色散补偿器两者的特性而变窄，然后输出到传输路径上。此外，通过使传输路径上因非线性效应影响所发生的线性调频特性与传输路径的特性相组合，就能使发送机的线性调频特性与传输路径特性相消。在接收侧，因色散而变质的波形通过将线性调频参数与色散补偿器两者的特性相结合可以得到补偿(脉冲宽度变窄)。

图3A与3B是示意图，表明1R传输距离范围相对于α参数变化的关系。

这两个示意图表明了，在预定条件下，例如在预定的色散补偿量和预定的周期数下，对各个α参数所获得的能满足所要求传输特性的1R传输距离范围。如图3A所示，在发送机21与接收机22之间设有三个中继器23、24与25。这些中继器通过传输路径26、27、28与29连接。图3B表明了对各个α参数获得下述范围的结果，在此范围中能在以下条件下得到所需的传输特性，即各个发送机21、接收机22与中继器23、24与25的色散补偿量设定为常值，并将1R传输间隔定为参数。

如图3B所示，设α参数的值为正，则1R传输距离范围可以设定得很宽。实际上，当α参数值接近于“0”，1R传输距离便很短。为了消除因增强光输出而致传输路径上发生非线性效应，有效的方法是将α参数设定为正值。于是，α参数取正值。此外，据图3的结果估计，α参数值在“+1”邻域内最佳。但由于此图假定了传输输出为+14dBm，故所得结果是以这一假定为基础的。要是传输输出改变，则α参数的最佳值当会改变。

在线式放大器系统中的传输输出当前设定成约为+5～+17dBm。于是可以考虑对于+14dBm有约-9～+3dBm的变化。光源的频率漂移量正比于α参数，而当传输距离固定时，因传输路径光纤的非线性效应造成的频率漂移量则正比于传输输出。于是，根据本发明，视α参数的最佳值是正比于传输输出的改变量而变化的，而这两个量在此是相互补偿的。

因此，可以期望α参数的最佳值对于+1是将-9dB变为+3dB，也即是在0.125～2的范围。但考虑到未使用光放大器的情形时，则相应的下限置换为最低极限“0”，同时传输输出电平很低。最后，0～2的范围被认为是α参数的有效范围。

据此，1R传输距离的范围可以广泛地取定于α参数值是正值时的范围。这样就可减少色散补偿器的选择项的数量。从而将α参数设定于正数范围内是有效的。

若是根据以上所述来汇总对传统方法的改进之处，则可以举出以下几点：

1)能确保传输特性的色散量的容差增大了；

2)作为1)的结果，当根据传输距离将色散补偿器的选择项设定为乘积形式时，选择项的数目就可以减少。

图4A与4B例示了在沿单模光纤传播时对选择项的设定。

如图4A所示，设置了三个中继器，而选择项则设定成可在0～80km的1R间隔范围内进行色散补偿。色散补偿器设在各发送机21、接收机22以及中继器23、24与25之中。发送侧的色散补偿量设定为-600ps/nm，同时观察了在线式放大器中/接收侧上的色散补偿量的选择项。

图4B表明了在线式放大器中/接收侧上的上述选择项的观察结果。

图4B中的阴影部分表示各色散补偿量所允许的1R间隔。如图4B所示，如果色散补偿量是0ps/nm时，则从0至约22km的范围便可取定为在线放大器之间或在线放大器与接收机之间的1R传输距离。为了确保此1R传输距离超过约22km，只须将在线式放大器中或接收侧上的色散补偿量设定为-300ps/nm即可。这一步骤可使此1R传输距离适用于从约22至38km。类似地，在线式放大器之间的以及在线式放大器与接收机之间的传输路径色散可以这样地补偿：对于从约38至58km的范围，将色散补偿量设定为-600ps/nm；对于从约58至78km的范围，将色散补偿量设定为-900ps/nm；而对于从约78至80km，则将色散补偿量设定为-1200ps/km。

如上所述，当把1R间隔设定在从0至80km的范围时，通过准备5个选择项0、-300、-600、-900与-1200ps/nm作为色散补偿选择项，就可以实现采用了在线式放大器并能防止光信号波形变质的光传输系统。

在实际的系统中，这种1R间隔可因间隔而异。即使是在这样的情形下，为了由这种方法来求得所需的传输特性，也是可以从事色散补偿的。本发明的特征是，色散补偿量是根据在中继器前面的距离设定的。

图5表明，沿单模光纤传播时，当1R间隔因每个间隔而异时，用来在接收侧补偿色散与波形变质的方法。

在发送侧的色散量设定为-600ps/nm，同时提供了两种用于在线性放大器中/接收侧上来补偿色散的方法。上补偿条件(1)用于3R传输距离，而于在线式放大器和接收侧上的色散补偿量则设定取相同的值。下补偿条件(2)用于1R传输距离，而在线式放大器中的以及接受侧的色散补偿量则分别设定。图5表明O/E均衡了的波形。

在图5所示上补偿条件(1)之下，在线式放大器中的以及接收侧上的色散补偿量两者均设定为-600ps/nm。从相对于1R间隔的各种图案所得到的眼图判断，要是将1R间隔依次设为80和10km，则可以获得一定度数的眼图张开度。但由于在其它情形下几乎没有张开度，故基本上不能恰当地读取逻辑值“1”与“0”。

同时，在补偿条件(2)之下，于在线式放大器和接收侧上的色散补偿量，当1 R间隔是10km时均设定为0ps/nm，当1R间隔是80km时均设定为-1200ps/nm，使得这样的数量适用于居前的1R区间。这一用来设定选择项的方法是依图4B所示的曲线进行。

当通过如上所述适当地设定了色散补偿量来与居前的1R间隔相对应时，就可以如图5所示下部眼图中指出的，获得足够宽的眼图张开度。结果便可精确地求得逻辑值“1”与“0”。

特别是当首先存在10km的矩距离时，传输特性将随补偿方法而显著不同。在这种情形，于补偿条件(2)之下将比在补偿条件(1)之下获得较好的波形。这就是说，根据中继器前的距离来确定色散补偿量的方法是有效的。

图6示意性地表明了，对于各α参数，满足发送侧色散补偿量所要求传输特性的1R数。

图6中，1R传输距离设定到80km，而在线式放大器中的以及接收侧上的色散补偿量都设定为-1000ps/nm。这里，1R数便是使线性中继器时的中继器(relay)数。

从图6可以看出，若α参数为负，则只能最多对两个1R来满足所要求的传输特性。但当将α参数设定为正时，就能改变上述现象。特别当α参数为+1，就能在最广的范围内获得所需的传输特性，而在发送侧的最大色散补偿量将为-1200ps/nm。

所谓获得要求的传输特性是指，与未施加影响的情形相比，光脉冲信号波形在振方向最多有10％的变化，而在相位方向最多有30％的变化。

具体如图6所示，当α参数为正而不是负时，就可以获得能保证所需传输特性的较长的传输距离，特别是在α参数为+1时可以实现最长的传输距离。

但应知这一能获得最长传输距离的α参数值，会随光信号的传输输出的改变而变化。根据图6至少可以说，最好是将α参数设定为正值而不是负值。

图7是示意图，表明1R间隔相对1R剩余色散的关系。

图7中设定1R数(中继器的个数)为3，α参数值为+1，光发送功率为+13至+14dBm，发送侧的色散补偿量为-600ps/nm，而在线式放大器内的与接收侧的色散补偿量都是-1200ps/nm。根据上述假定，在0至80km的1R间隔范围内研究了1R的剩余色散(1R间隔上的剩余色散量)。

从图7可以看出，即使1R间隔变化，通过将1R剩余色散量设定为约100～400ps/nm，便可获得所需的传输特性。此图中的中继器数为3。但要是将中继器数设定为2，则可以期望将中继器间隔延伸到120km。这样，根据中继器间隔是120km的假定，可以求得接收侧的最大色散补偿量。在这一情形下假定光纤的色散量是20ps/nm/km时，则1R间隔的色散量便将是2400ps/nm。通过从上述量中减去1R剩余色的最小量100ps/nm，便可求得接收侧的最大色散补偿量为-2300ps/nm。

上述实施例中假定了传输速度大到可以忽视光信号在传输路径上受到的非线性效应的影响。例如此速度为10Gbps。

根据上述任一个实施例，通过接收侧制备的色散补偿器可以与具有相同色散补偿量的组件相结合。例如在图4B的选择项设定中，在线式放大器中的和接收侧的色散补偿量都设定是-300ps/nm的倍数。例如0、-300、-600、-900与-1200ps/nm。根据上述的选择项，这样的色散补偿量可以适用于长达80km的1R间隔。因此，可把具有色散补偿量为-300ps/nm的组件用作为选择项单位，并能加以组合而获得所需的色散补偿量。

这就是说，此色散补偿量基本需依传输距离(发生于传输路径上的色散量)而改变。存在有传统的方法用来测量各传输路径上的色散量，并用来设定色散补偿量使剩余色散量保持不变。但用这样的方法时就需有必须是定做的不计其数的色散补偿器类型。当这种方法付于实用时，结果就会出现经济问题。另有一种传统的方法用来适当地切分传输距离，并为各个部分的间隔确定色散补偿量。但要是选择项的数目大，外围部件类型的数目就会增多，而这是不经济的。

根据本发明，对色散补偿量设定了最小单元(例如为-300ps/mm)，而且作为色散补偿单元基本上只采用一种类型。将具有最小单元的色散补偿量的各个组件相连接，用以根据传输距离实现所需的色散补偿量。如果采用这样一种色散补偿器，即使是用有关设备运动改变了传输距离，也不必变动此色散补偿器本身。而只需添加或卸下一或多个组件即可。此外，由于组件的备件类型只是一种，就非常经济。

但在采用上述方法时，取决于使用条件。例如光纤的不均匀性以及输出功率的变化等，有可能不能保证传输特性。有效的方法是制备好供校正用的色散补偿组件(例如色散补偿量为-100ps/nm的组件)，以对付所发生的上述情形，并把此组件加入相应的装置中作出适当调节。

再有一种情形是使色散补偿器的输入/输出电平为常数，而这种色散补偿器的损耗则必须与色散补偿量无关地在一定范围之内。例如由O/E的以及后置放大器的输入电平施加这种限制。在这种情形下，当另外应用光衰减器并在接续时用不经意地使光轴移位而引致损耗时，即使是色散补偿量有了改变。色散补偿器的损耗也将包括在所需范围内。这样就防止了后续的器件受影响。

作为连续组件的方法可以采用接续连接(光纤熔接)，与采用连接器连接等。组件本身构造成可装附/分开。

图8A至8D是说明色散补偿器组件的示意图。图8A与8B表明了组件的不同装配形式。图8A表明的是组件串联或并排地相接形式，而图8b表明的是组件叠置到一起的形式。

图8C与8D则表明以上各情形中的连接方法。图8C所示的方法是，将输入端与输出端中之一设在两相对侧的一侧之上，而将输入端与输出端中的另一个设在此两相对侧的另一侧之上。在图8D所示的结构中，输入与输出端两者都设在一侧。这时的组件包括有开关电路，它用来当有另一组件连接时探测终端的插入并将闭合部分打开，使组件得以连接起。

图9A与9B例示了用于色散补偿器组件中光开关的结构。

图9A表明在图8D的布置形式下探测出组件插入的装置。当开关132与133闭合上，在A与C之间便形成一条光路。光输入到输出口130，并从输出口131输出。在这种装置中，光也可输入到输出口131，再从输出口130输出。在此光路的部分“A”处作色散补偿。光路的部分“C”则是通常的光路，不具有色散补偿功能。

当连接另一组件时，此组件的输出口与输入口插入组件连接探测器135与136中。此组件连接探测器135与136探测出业已连接上另一组件时，即给组件连接探测信号处理装置137发送一信号。此装置137即根据上述给开关132与133发送控制信号。开关132与133再根据此控制信号接通前述光路，使光从A传播到B。

开关132与133可用任何类型，只要它们能在接收到电信号时对光路进行开关即可。市售有机械式的这类开关。

图9B例示了上述组件连接探测器的具体结构。

此组件连接探测器设置于装附在组件连接件138的转接器139上。在图9B中，将一突起部布置成探测器141。当设在另一组件输出口处的连接器140插入到转接器139内时，探测器141的突出部便移动，接通设在电连的不同位置处的开关142，产生一连接探测输出。前述组件连接探测信号处理装置137探测到这一输出，并接通此组件内的光路。

可将色散补偿光纤用作色散补偿装置。此外可有种种部件能用于色散补偿目的。

图10A至10C示意地表明了不同于色散补偿光纤的色散补偿装置。

图10A示明一种光纤光栅型色散均衡器。

设给光纤143提供一光栅(折射率周期性变化)144，它的周期按度数改变。设有光输入到光纤143，此光取决于波长将在同的点上反射，而后返回。由于这一取决于波长而具有不同延迟时间的光返回，就可用循环器145将其提取出而使色散均衡化。要是输入到此光纤光栅的方向反向，则可获得相反符号的色散特性。

图10B示明一种波导型1色散均衡器。

在硅(Si)衬底上用二氧化硅(SiO₂)形成一波导146，并布置一移相器149使一上波导147与一下波导148两者的相位不同。例如通过此移相器149的调相，输入的光信号在长波长侧的分量便沿此下波导传播，而短波长侧的分量则沿此上波导传播。通过使此信号沿上述波导传播多次，便可获得负的色散特性。同样，通过调相也可获得相反符号的色散特性。例如，可把一薄膜加热器用作前述移相器149。

图10C表明一种谐振腔型色散均衡器。

相对地设置一全反射镜151和一半透反射镜150。当有光从半透反射镜150输入时，依据这两块镜之间的距离，只有具备某种波长的光才在这两镜之间多次反射并发生谐振。按正比于一频率的一定次数作多次反射且具有在谐振波长领域中频率的光返回后，可用循环器将其提取出，由此给出了因此光的频率(波长)而异的延迟时间，使色散均衡。取决于用在高于或低于谐振频率的频率处的区域，可以获得相反方向的色散特性。

能够确保所需传输特性的色散补偿量的容差可以通过下述方式改进：在发送侧给光信号提供可识别的线性调频，即α参数为正的红光线性调频；在接收机中设置色散补偿器；调节色散补偿器的色散补偿量的补偿中继器中居前的传输路径的色散；同时在接收机中也设置一色散补偿器。结果，当根据传输距离来设定色散补偿器的选择项时，此选择项的数目可以减少。

此外，由于可通过在发送侧进行红光线性调频消除传输路径上的非线性效应，故能够有较高的光输出。

Claims (20)

1.一种光传输系统，包括：

发射机，该发射机在发送光信号时，以正的线性调频参数α值对该光信号进行预线性调频，该发射机包括负色散补偿器，该发射机产生一个具有变窄的脉冲宽度的信号，该脉冲宽度是根据色散补偿量和线性调频参数值而变窄的；

多个光放大器；

接收机，该发射机、光放大器、与该接收机都作为光学部件使用；和

传输路径，每一路径连接着两个光学部件，使每一传输路径都在一个光学部件的前面，

各光放大器与该接收机都分别包含固定色散补偿器，各色散补偿器都有与在前面的传输路径长度相对应的色散补偿量。

2.按照权利要求1的光传输系统，其中的线性调频参数α，设在0＜α≤2的范围。

3.按照权利要求1的光传输系统，其中的发射机包括色散补偿器。

4.按照权利要求3的光传输系统，其中包括在发射机中的色散补偿器的色散补偿量，设为-1200ps/nm或更小。

5.按照权利要求1的光传输系统，其中分别包括在各光放大器及该接收机中的色散补偿器的色散补偿量，设为-2300ps/nm或更小。

6.按照权利要求1的光传输系统，其中所述各色散补偿器都是色散补偿光纤。

7.按照权利要求1的光传输系统，其中各色散补偿器都是光栅光纤。

8.按照权利要求1的光传输系统，其中各色散补偿器都是波导型色散均衡器。

9.按照权利要求1的光传输系统，其中各色散补偿器都是谐振腔型色散均衡器。

10.一种在上游光学部件前面的传输路径上接收光信号的光学装置，该光信号发送时被用正的线性调频参数α值进行预线性调频，该光学装置包括一个中继器，该中继器具有光放大器和至少一个固定量色散补偿器，该色散补偿量与在前面的传输路径长度相对应。

11.按照权利要求10的光学装置，其中色散补偿器的色散补偿量，设为-2300ps/nm或更小。

12.按照权利要求10的光学装置，其中的色散补偿器是色散补偿光纤。

13.按照权利要求10的光学装置，其中的色散补偿器是光栅光纤。

14.按照权利要求10的光学装置，其中的色散补偿器是波导型色散均衡器。

15.按照权利要求10的光学装置，其中的色散补偿器是谐振腔型色散均衡器。

16.一种生产光学系统的方法，包括的步骤有：

设置一发射机、多个光放大器、和一接收机，该发射机、各光放大器、和接收机都作为光学部件使用，该发射机在发送光信号时，对该光信号进行预线性调频；

设置多条传输路径，每一路径连接着两个光学部件，使每一传输路径都在一个光学部件的前面；

对每一光放大器和该接收机，确定在前面的传输路径的长度；

设置多种类型的固定色散补偿器，每种类型的色散补偿器都有相应的传输路径长度范围；和

对每一光放大器和该接收机，选择与在前面的传输路径长度相对应的色散补偿器。

17.按照权利要求16的产生光信号的方法，还包括在发射机中设置一色散补偿器的步骤。

18.一种生产光学系统的方法，包括的步骤有：

设置一发射机、多个光放大器、和一接收机，该发射机、各光放大器、和接收机都作为光学部件使用，该发射机在发送光信号时，以正的线性调频参数α值对该光信号进行预线性调频；

设置多条传输路径，每一路径连接着两个光学部件，使每一传输路径都在一个光学部件的前面；

对每一光放大器和该接收机，确定在前面的传输路径的长度；

设置多种类型的固定色散补偿器，每种类型的色散补偿器都有相应的传输路径长度范围；和

对每一光放大器和该接收机，选择与在前面的传输路径长度相对应的色散补偿器。

19.一种光传输系统，包括：

发射机，发送光信号，同时对该光信号进行预线性调频；

多个光放大器；

接收机，该发射机、各光放大器、与该接收机都作为光学部件使用；和

传输路径，每一路径连接着两个光学部件，使每一传输路径都在一个光学部件的前面，

该发射机包括一负色散补偿器，该发射机产生具有变窄的脉冲宽度的信号，该脉冲宽度是根据色散补偿量和线性调频参数值而变窄的，

各光放大器和该接收机分别包括至少一个固定量色散补偿器，每一个的色散补偿量与在前面的传输路径长度相对应。

20.一种光传输系统，包括：

布置在发射机与接收机之间的传输路径；和

布置在传输路径内的中继器；

该接收机与该中继器各有一色散补偿器，以便对出现在传输路径上游的色散进行补偿，

该发射机通过产生具有变窄脉冲宽度的信号，为接收机与中继器中的色散补偿量增加容差，该脉冲宽度的变窄，依赖于该发射机使用的线性调频参数和色散补偿量。

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