常见概念 -- DCM色散补偿
常见概念 -- DCM色散补偿
在光通信领域，色散补偿是确保信号传输质量和稳定性的关键技术之一。本文将详细介绍色散的基本概念、其对光信号的影响，以及常见的色散补偿方法和技术。
色散的概念
光是一种电磁波，在特定介质中，光的相速度随频率（波长）或传输模式有差异，造成光波在通过介质后，不同频率成分光波的相位形成分散或分离的效果，称为色散。
日常生活中，最广为人知的色散现象是白光（复合光）通过三棱镜后形成彩色光带（光谱）的效果。
在光纤传输中也存在色散效应。光脉冲中的不同频率或模式的信号成分在光纤中的群速度不同，因而这些频率成分和模式到达光纤终端有先有后，形成色散效果。
色散的影响
光信号在光纤中的色散，在时域上，表现为使得光脉冲发生展宽，传输信号发生畸变；在频域上，为信号频谱展宽。
因此，色散对波分系统的影响包括：造成码间干扰；产生模分配噪声；与非线性效应相互作用。
色散补偿
色散补偿光纤
色散补偿光纤（DCF）是一种特制的光纤，其色度色散为负值，恰好与传输光纤相反，可以抵消传输光纤的常规色散影响。
色散补偿光纤（DCF）的优势在于：
- 补偿频谱宽，能同时对多个WDM信道进行色散补偿
- 无源光纤设备，安装简单，无需调测
- 成本相对较低
色散补偿光栅
色散补偿光栅利用有不同波长在光栅内反射的差异效应：长波长的分量在光栅的前端耦合到反向传播模，而短波长的分量在光纤光栅的后端耦合到反向传输模。使之与光纤传输所产生的时延大小相等、方向相反，起到降低色散的作用。
色散补偿模块
分体式色散补偿模块（DCM）
分体式DCM模块安装在DCM插框中。DCM分为两种：基于色散补偿光纤DCF（dispersion compensation fiber）的DCM和基于布拉格光栅FBG（fiber bragg grating）的DCM。
插卡式色散补偿单元（DCU）
色散补偿单元（DCU）可以安装在子架中，方便统一管理和监控。DCU只提供基于色散补偿光纤DCF的型号。
单通道可调色散补偿板（TDC）
TDC基于布拉格光栅提供可调谐的色散补偿功能，主要用于40Gbit/s系统的的OTU单板配置板内1+1保护时，在接收端对保护通道进行精确的色散补偿。
系统配置
色散补偿模块DCM/DCU串接在信号光路径上使用，通常在接收端做补偿，也可以根据需要在源发送端做预补偿。非相干传输系统必须根据光纤类型和信号类型做色散补偿设计，以使接收端的光信号满足OTU接口色散容限的要求。