高速光纤通信系统中电子色散补偿技术的研究

朱皓然 郑力

【摘要】 随着科学技术与信息技术的迅猛发展，推动了光纤通信技术的发展，高速光纤通信系统随之出现，该系统具有高速率与低成本的特点，满足了海量数据业务的需求。但在数据量不断增加的基础上，光纤通信系统的发展受到了色散因素的影响，制约着该系统性能的提升，为了降低色散的影响，提出了电子色散补偿技术。本文主要研究了高速光纤通信系统中电子色散补偿技术，旨在促进电子色散补偿技术作用的发挥，保证高速光纤通信系统传输速率、传输容量与传输距离的提高。

【关键词】 光纤通信 电子色散补偿 直接检测

引言：在信息化时代，互联网在各个领域均扮演着重要的角色，为了满足人们生活、工作与学习的需求，互联网不断发展，其中的云计算、高清视频与点对点传输等业务，对光纤通信系统传输速率的要求不断增多。

目前，全球用户通过互联网的使用，产生了海量的信息，此时的光纤通信系统难以适应其需求，为了增大系统的传输容量、加快器传输速率，使其具备更远的传输距离，该系统得到了广泛的研究。

光纤传输系统性能的提升受诸多因素的影响，如：色散、衰减与非线性效应等，本文主要研究了色散、色散补偿技术及电子色散补偿技术，旨在促进高速光纤通信系统的快速发展。

一、色散的概况

光纤通信系统中的光纤十分重要，它具备低损耗与大宽带的特点，但在光纤传输系统发展过程中，受色散的影响，制约着系统性能的提升。

色散作为分解现象，它是指光在斜射入介质后所产生的光的分解，对于光纤而言，其光信号的不同频率成分产生了程度不一的时延，最后整个光信号在脉冲展宽的作用下出现了失真问题，此时便形成了码间干扰。因此，在光纤通信系统发展过程中，要降低色散，为了有效解决分解现象的问题，提出了色散补偿技术。

对于高速光纤通信系统而言，其传输介质为SMF，该介质拥有较快的频带、较大的容量、偏低的成本与较小的衰减，其中的色散主要有色度色散（CD）与偏振膜色散（PMD）[1]。

二、色散补偿技术的概况

对于高速光纤通信系统而言，特别是基于SMF的系统，其色散问题十分严重，为了实现光纤色散问题的有效解决，提出了色散补偿技术，该技术的类型主要有两种：

第一种，基于光学方法的补偿，即：光学色散补偿技术，借助光学补偿器件，将其增设在光纤链路中，进而降低色散。此方法具有复杂的结构与偏高的成本等缺点，但此项技术的应用较为广泛，颇为成熟。

第二种，基于电子技术的补偿，即：电子色散补偿技术，在先进技术的支持下，控制了成本、简化了结构，但在实际应用过程中，受电子技术的制约，其应用的局限性较为明显。

三、高速光纤通信系统中电子色散补偿技术的研究

关于光纤通信系统中电子色散补偿技术的研究，其研究时间较长，但受光信号超高传输率的影响，制约着此项技术的应用。但近几年，集成电路技术的快速发展，为电子色散补偿技术的研究提供了可靠的技术保障。

电子色散补偿技术的优点众多，其一，未对光器件进行使用，因此，控制了成本；其二，信号处理的自适应算法较为成熟，使色散补偿具有了动态性；其三，对于光纤通信系统的升级而言，实现了无缝升级，其工程量较小，满足了进一步改造的需求。

当前，直接检测光纤通信系统的应用具有广泛性与普遍性，主要是其技术较为成熟，并且工程的实现较为简单。在新型调制格式快速发展的背景下，相位调制的光纤通信系统成为了研究的重点，直接检测作为相位调制信号的一种，其实行方案具有简易性[2]。

光纤通信系统中的电子色散补偿技术，其均衡主要分为被动式预均衡与主动式后置均衡，其中主动式后置均衡具有较强的自适应性与灵活性，因此，它得到了广泛的研究。

通常情况下，电子色散补偿均衡器的结构主要有两种，一种为线性均衡器，另一种为非线性均衡器，两种结构均使用自适应算法，以此实现了對抽头系数的调制，同时也实现了对信道变化的跟踪，进而达到了最佳均衡的效果。

四、总结

综上所述，随着信息技术的发展，宽带发展面对着严峻的挑战，对高速光纤通信系统有着较高的要求。但在系统性能不断提升的过程中，受到了色散因素的影响，为了解决色散现象，使用了光器件，但其价格昂贵，导致网络建设成本难以实现有效的控制。在先进技术的支持下，电子色散补偿技术随之出现，此项技术在高速光纤通信系统中的应用，使系统具有了小型化与低成本等特点，进而适应了时代发展的需求。

参 考 文 献

[1]徐坤，谢世钟.高速光纤通信中的偏振模色散及其补偿技术[J].半导体光电，2012，01：1-5.

[2]龚岩栋，关雅莉，简水生.高速光纤通信系统中偏振模色散的补偿研究[J].光纤与电缆及其应用技术，2014，03：16-19.