本課演示了OptiSystem如何與OptiGrating一起設(shè)計
光學(xué)系統(tǒng)中色散補(bǔ)償元件。
\"lzmxe0p 色散補(bǔ)償背后的物理思想如下：創(chuàng)建線性啁啾
光柵允許我們在信號的不同頻譜分量之間創(chuàng)建時間延遲。
q3I,3?_ 例如，在1.55μm的SMF中，群速度色散會產(chǎn)生脈沖的負(fù)啁啾，這意味著較高的頻率（傳播更快）位于脈沖的前導(dǎo)部分，而較低的頻率（傳播較慢）位于尾隨部分。由于不同
光譜成分的傳播速度不同，脈沖就會擴(kuò)散。如果我們創(chuàng)建沿光柵周期線性減小的
光纖光柵，由于高頻率比低頻率光在光柵中傳播較長時間后才發(fā)生反射，因此會出現(xiàn)低頻和高頻分量之間的時間延遲，這與SMF中產(chǎn)生的時間延遲正好相反。
PEBQ|k8g& 因此，在該系統(tǒng)中傳播和反射的脈沖將允許補(bǔ)償脈沖的色散展寬。
cis ~]x% 色散系數(shù)Dg [ps/nm.km]。對于線性啁啾光纖布拉格光柵，由以下簡單表達(dá)式給出：
z1 L . 2AlLcfAW 其中n為平均模式指數(shù)，c為光速，Δλchirp最大啁啾是光柵兩端的布拉格
波長差（注意，這個量是由OptiGrating的Grating Manager中的光柵定義選項卡中的總啁啾
參數(shù)給出的）。
1'g? B` 本次案例的目的是利用根據(jù)上述公式產(chǎn)生線性啁啾的光纖光柵，在OptiSystem中實現(xiàn)色散補(bǔ)償。
k!%HcU%J 項目布局如圖1所示。
圖1.線性啁啾光纖光柵色散補(bǔ)償項目布局圖
6znm?s@~ bEy%S "\< 當(dāng)比特率為40 Gb/s時，在光學(xué)高斯脈沖發(fā)生器中產(chǎn)生12.5 ps的初始脈沖，并在10 km的SMF內(nèi)傳播。初始脈沖和經(jīng)過SMF脈沖的輸出如圖2和圖3所示：
kg-%:;y. 圖2.初始脈沖
圖3.脈沖在SMF中傳輸10km后
kTnvD|3_!P M 35}5 + 由于色散，脈沖寬度增加到約50 ps，在SMF中傳播10 km后的累積色散為160 ps/nm。
0)84Z .k 為了補(bǔ)償累積色散，我們將使用OptiGrating設(shè)計線性啁啾光纖光柵。光纖和光柵的相應(yīng)數(shù)據(jù)如圖4和圖5所示。
m t*v@'l . 圖4.纖芯數(shù)據(jù)
d }]b E+Gea[c 階躍
折射率光纖，纖芯（折射率1.46）和包層（折射率1.45）分別為2μm和8μm。
u&g} !Smc8 圖5.光柵定義對話框 fG.w;Aemv5
'N}Wo}1r 我們考慮啁啾帶寬Δλchirp=0.35的線性啁啾FBG。假設(shè)平均模折射率為 1.46，則補(bǔ)償160 ps/nm的累積色散所需的光柵長度為 6 mm。
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