频谱分割优化WDM-PON：降低色散影响与高效传输

本文主要探讨了频谱分割在波分复用无源光网络（WDM-PON）中的应用以及其对色散影响的控制策略。频谱分割是一种关键技术，它通过窄带光滤波器将宽带光源的光谱划分为多个独立的子带，这些子带在WDM-PON中由波分复用器（MUX）进行管理。这种技术的关键优势在于实现了光网络单元（ONU）的“无色化”，即通过消除不同波长之间的色散效应，提高了信号传输的稳定性。 模型分析结果显示，由于频谱分割的作用，波分复用器可以有效地过滤掉光通带外的色散成分，从而显著减小了宽带光源的色散影响。具体来说，对于20纳米的密集波分复用(CWDM)标准信道间隔，系统能够在20公里的G.652常规光纤上传输155兆比特每秒（Mb/s）的信号，色散带来的光功率损失不超过1分贝（dB）。而在更窄的0.8纳米密集波分复用(DWDM)信道间隔下，可以支持2.5吉比特每秒（Gb/s）的高速信号传输，色散引起的光功率代价低于0.5分贝，进一步提升了数据传输的效率。 作者还介绍了一种基于中心波长1550纳米、谱宽70纳米、输出功率为-10分贝毫瓦(LED)的125兆比特每秒速率信号直接调制的无色ONU的研发成果。在实际测试的4波长WDM-PON系统中，即使在20纳米信道间隔和20公里光纤长度条件下，色散等因素导致的光功率损失仍然保持在1分贝以下，系统的光功率余量超过5.6分贝，这意味着系统具有良好的信号处理能力和扩展性。 频谱分割在WDM-PON中的应用不仅有助于提升网络的容量和传输性能，还能有效解决色散等关键问题，为现代光通信网络提供了重要的技术支撑。这对于推动光纤通信的发展，提高通信质量，降低成本，以及满足未来高速网络需求都具有重要意义。