专利名称：色散补偿系统和具有改进的品质因数的色散补偿光纤的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及光纤器件和相关方法，具体地涉及改进的色散补偿系统和具有改进的品质因数和有效面积的色散补偿光纤。
背景技术：
相干检测其后跟随电域中的数字信号处理，目前被研究作为一种用于提高传输率的传输系统的可行技术。当光振幅和相位两者被检测后，可以在电域中完全补偿诸如色散和偏振模色散(PMD)之类的线性损伤。该方法消除了对使用色散补偿光纤(DCF)或类似器件进行光色散补偿的需要。然而，色散补偿的电域方法具有已知的缺点。一个缺点是，当为大色散量提供补偿时，电域色散补偿系统需要大且昂贵的数字信号处理集成电路(DSP)，以及高功耗。因此，需要一种用于管理这种系统中的色散补偿的改进的方法。另一个问题是“品质因数”(FOM)，这是普遍用于光纤工业中的度量，以量化给定的光纤或者光纤模块向光传输系统增加的损耗量。一般而言，光纤模块的FOM是特定波长处的光纤色散的数值除以光纤衰减而得到的比率。高品质因数意味着色散补偿光纤模块带给系统更少的损耗。进一步的，具有大色散的光传输光纤一般具有大有效面积Aeff。有效面积Aeff与FOM成反比例。因此，具有大有效面积的光线往往具有低的F0M。因此，对光纤设计者来说正在进行的挑战是实现给定色散特性所需的有效面积与对足够高FOM的需求之间的平衡。现有的设计已经提供了呈现出FOM和Aeff的下列值的光纤:FOM = 460ps/ (nm *dB) ;Aeff = 21 u m2:M.Wandel 等，Proceedings of ECOC; 2001，PD.A.1.4，和 US 专利 N0.6，490，398 ；FOM = 450ps/(nm dB) ；Aeff = 17 u m2:M.Hirano 等，Proceedings of OFC/NFOEC' 2009，0WN5;以及FOM = 477ps/ (nm dB) ；Aeff = 70 U m2:S.Ramachandran, Journal of LightffaveTechnology,pp3425，2005。
发明内容
这些和其他问题由本发明解决，本发 明的各个方面涉及色散补偿系统和具有改进的品质因数和有效面积的色散补偿光纤。根据本发明的一方面，色散补偿系统包括主体(bulk)色散补偿模块，其用于为光信号传输提供光域主体色散补偿。如此处所使用的，“主体色散”定义为系统总色散(波长和材料)的大部分，即，至少百分之五十或更多。系统还可以包括残余色散补偿，其优选地在光信号的幅度和相位的相干检测之后在电域中发生。根据本发明的另一方面，色散补偿光纤包括上掺杂芯区；下掺杂沟槽；上掺杂环；和外包层。色散补偿光纤构造成具有高的品质因数，其中，品质因数(FOM)由以下公式定义
权利要求
1.一种色散补偿系统，包括: 主体色散补偿模块，用于为光信号传输提供光域主体色散补偿， 其中，所述光信号传输的残余色散补偿由相干检测和电域色散补偿提供。
2.根据权利要求1所述的色散补偿系统， 其中，所述主体色散补偿模块包括具有高品质因数的色散补偿光纤。
3.根据权利要求2所述的色散补偿系统， 其中，所述色散补偿光纤是少模光纤。
4.根据权利要求3所述的色散补偿系统， 其中，所述色散补偿光纤被构造用于传播高阶模。
5.根据权利要求4所述的色散补偿系统， 其中，所述色散补偿光纤被构造用于传播LPtl2模。
6.根据权利要求4所述的色散补偿系统， 还包括单模输入光纤和单模输出光纤， 输入模式转换器，用于提供来自所述输入光纤的传输信号到色散补偿光纤的高阶传播模中的耦合；以及 输出模式转换器，用于提供来自所述色散补偿光纤的高阶传播模的传输信号到所述输出光纤中的耦合。
7.根据权利要求6所述的色散补偿系统， 其中，所述输入模式转换器和所述输出模式转换器均包括各自的一段高阶模色散补偿光纤，其中，长周期光栅被写入到所述高阶模色散补偿光纤中。
8.根据权利要求7所述的色散补偿系统， 还包括输入桥接光纤，用于将所述输入光纤连接到所述输入模式转换器，以及 输出桥接光纤，用于将所述输出光纤连接到所述输出模式转换器。
9.根据权利要求8所述的色散补偿系统， 其中，所述输入桥接光纤和输出桥接光纤中的每一者具有与所述色散补偿光纤的LPtll模的模场直径相匹配的模场直径。
10.一种色散补偿光纤,包括: 上惨杂芯区； 下掺杂沟槽； 上掺杂环；以及 外包层， 其中，所述色散补偿光纤被构造成具有高品质因数，其中，所述品质因数(FOM)由以下等式定义 nuBCB FOM =-- 其中，Dict是色散系数，并且a DCF是所述色散补偿光纤的衰减系数，并且 其中，所述品质因数大于500ps/ (nm dB)。
11.根据权利要求10所述的色散补偿光纤， 其中，所述光纤被构造为少模光纤。
12.根据权利要求10所述的色散补偿光纤， 其中，所述光纤被构造用于在高阶模下工作。
13.根据权利要求12所述的色散补偿光纤， 其中，所述光纤被构造用于在LPtl2模下工作。
14.一种色散补偿模块，包括: 一段根据权利要求10所述的色散补偿光纤； 耦合到所述色散补偿光纤的输入端的输入光纤；以及 从所述色散补偿光纤的端部耦合出的输出光纤。
15.根据权利要求14所述的色散补偿模块， 其中，所述色散补偿光纤被构造用于在高阶模下工作；并且 其中，所述色散补偿光纤还包括输入模式转换器和输出模式转换器，用于将所述输入光纤和输出光纤耦合到所述色散补偿光纤的高阶模。
16.根据权利要求15所述的色散补偿模块,其中，所述输入光纤和输出光纤均包括各自的一段单模光纤。
17.根据权利要求15所述的色散补偿模块， 其中，所述色散补偿光纤被构造用于在LPtl2模下工作。
18.根据权利要 求15所述的色散补偿模块， 其中，所述输入模式转换器和输出模式转换器包括写入到各自的一段高阶模色散补偿光纤中的长周期光栅。
19.根据权利要求18所述的色散补偿模块，还包括: 输入桥接光纤，用于将所述输入端连接到所述输入模式转换器；以及 输出桥接光纤，用于将输出端连接到所述输出模式转换器。
20.根据权利要求19所述的色散补偿模块， 其中，所述输入桥接光纤和输出桥接光纤具有与所述色散补偿光纤的基模的模场直径相等的各自的模场直径。
全文摘要
一种色散补偿系统和具有改进的品质因数和有效面积的色散补偿光纤。该色散补偿系统包括用于为光信号传输提供光域主体色散补偿的主体色散补偿模块。此外，该系统可以进一步包括残余色散补偿，其在对光信号的振幅和相位两者的相干检测之后在电域中执行。该色散补偿光纤包括上掺杂芯区、下掺杂沟槽、上掺杂环和外包层，并且被配置为具有高品质因数(FOM)。
文档编号G02B6/02GK103154789SQ201180042508
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月6日 优先权日2010年9月3日
发明者L·格兰纳-尼尔森, D·P·杰科布森, K·G·杰斯普森 申请人:Ofs菲特尔有限责任公司