什么是色散?

　　简单的解释：色散就是复色光分解为单色光的现象

　　复色光通过棱镜可以分解成单色光

　　由于大多数光源并不是真正的单色光

　　而是具有一定的谱宽的复色光

　　谱宽又是什么意思呢?

　　举个例子：

　　假设有一款DFB激光器发射中心波长为1550nm的激光，

　　他的谱宽为2nm

　　这时候，

　　激光器发射的一束光中就包含了从1549nm~1551nm之

　　2nm宽的范围内所有波长的光波

　　但是1549nm的光波和1551nm的光波在介质中的群速度不一样

　　简单理解就是跑的不一样快

　　本来一起出发的光束到了终点却稀稀拉拉

　　这种现象就叫做脉冲展宽

　　脉冲展宽对通信的影响是致命的，

　　尤其是高速和远距离通信

　　色散现象说明光在介质中的速度

　　v=c/n

　　(n为折射率，同一种介质中随光的频率f而变化)

　　光的色散可以用三棱镜，

　　衍射光栅，干涉仪等来实现

　　光的色散证明了光具有波动性

　　光的颜色是由光波的频率决定的

　　在可见光区域

　　红光频率最小

　　紫光的频率最大

　　各种频率的光在真空中传播的速度都相同

　　约等于3.0×108m/s

　　但是不同频率的单色光

　　在介质中传播时由于与介质相互作用

　　传播速度都比在真空中的速度小

　　并且速度的大小互不相同

　　红光速度快

　　紫光的传播速度慢

　　因此介质对红光的折射率小

　　对紫光的折率大

　　当不同色光以相同的入射角射到三棱镜上

　　红光发生的偏折最少

　　它在光谱中处在靠近顶角的一端

　　紫光的频率大在

　　介质中的折射率大

　　在光谱中也就排列在最靠近棱镜底边的一端

　　什么是色散补偿?

　　在常规单模光纤线路组成的传输系统中进行升级扩容

　　系统传输速率的提高和工作波长的更换

　　会使光纤色散成为限制中继传输距离的主要因素

　　这对于采用光强直接调制(DML)和直接检测(IM-DD)的光纤传输系统来说显得尤为突出

　　因此

　　色散补偿技术成为当前一个热门研究课题

　　近年来，国内外学者提出了多种色散补偿的方法：

　　比如预啁啾技术

　　色散补偿光纤

　　色散均衡器

　　光相位共轭

　　光孤子波传输

　　……

　　其中,

　　采用色散补偿光纤的方法具有补偿效果显著、

　　频带宽和实施简便等主要特点

　　是一种很有前景的色散补偿技术

　　色散补偿光纤(DCF)

　　在1550 nm光波长附近有较大的负色散

　　用这种光纤与常规单模光纤(即G.652光纤)串接组成传输线路

　　可以补偿常规单模光纤在该光波长处的正色散

　　以延长中继距离

　　为了获得显著的补偿效果

　　DCF与常规单模光纤长度的选择应符合下式要求：

　　D(λs)L+Dc(λs)Lc=0

　　(式中，D(λs)和 Dc(λs)分别为常规单模光纤和 DCF在工作波长λs的色散系数,L和Lc分别为常规单模光纤和DCF的长度)

　　采用DCF作色散补偿后

　　系统中继传输距离得以延长

　　但这会导致线路传输衰减的增加

　　为此，在采用DCF作色散补偿的传输系统中

　　通常还需接入掺铒光纤放大器(EDFA)以补偿衰减的增加

　　目前已有的DCF大致可分成两类：

　　一类是基于基模设计的光纤

　　即使纤芯具有高相对折射率差Δ和采用多包层结构

　　以便增加基模的负波导色散

　　另一类是基于高阶模设计的光纤

　　即使光纤处于双模(LP01、LP11)同时传输的状态

　　利用接近截止波长处工作的LP11模产生很高的负色散

　　双模DCF的色散补偿特性很理想

　　而且有潜在的高效率

　　但在实施补偿过程中需要额外的器件

　　如模间转换器和偏振旋转器等

　　因此目前尚未向实用化方向发展

　　DCF主要具有以下优点：

　　(1)补偿效果显著，系统工作稳定

　　(2)实施简便，补偿光纤可存贮于线盘上，接入传输系统即可实现补偿

　　(3)色散补偿量可控制，可按照系统实际需要的补偿量进行调整

　　(4)能实现宽带补偿，从而实现高密度波分复用