8 Kompenzátory disperze pro optovláknové trasy
8.2 Kompenzace disperze

## Disperzi kompenzující vlákna

DCF (Dispersion Compensating Fibres), disperzi kompenzující vlákno se vyznačuje nízkou (zápornou) hodnotou disperzního koeficientu ~ -100 ps/nm/km až ~ -10000 ps/nm/km (existuje mnoho vědeckých prací, které uvádí ještě větší teoretické hodnoty). DCF vlákna jsou schopny kompenzovat kumulující se disperzi. DCF vlákna se liší od standardních konvenčních SMF vláken geometrií a materiálovým složením. Nejpokročilejší návrhy DCF vláken vychází z fotonických mikrostrukturních vláken, známých v literatuře jako Photonic Crystal Fibres (PCF).

Příkladový návrh (průřez vláknem) disperzi kompenzujícího vlákna a průběh disperze jako funkce vlnové délky.

Některá DCF vlákna jsou navržena pro práci na určité vlnové délce, průběh disperze jako funkce vlnové délky je parabolický, má jedno disperzní minimum a dvě vlnové délky, na kterých je disperze nulová - zero dispersion wavelength (ZDW).

DCF vlákna pro DWDM systémy mohou kompenzovat disperzi ve všech kanálech současně. Širokopásmová DCF se vyznačují vysokou zápornou hodnotou koeficientu disperze, dostupnou v celém telekomunikačním přenosovém pásmu, ve kterém jsou optická vlákna transparentní. Průběh disperze jako funkce vlnové délky DCF vlákna kopíruje opačný sklon standardních vláken, jejichž disperze se kompenzuje v širokém spektru vlnových délek.

Disperze v širokopásmovém DCF vlákně.

## Optovláknová Braggova mřížka

Další možností je použití takzvaných vláknových Braggových mřížek – FBG v optickém vlákně podél jádra (pozn.: nejedná se o mikrostrukturní Braggovo vlákno).

### Nevýhody

- Pracuje na určité vlnové délce. Mřížku lze přeladit (změnou periody mřížky), ale pro aplikace u DWDM systémů nestačí jedna mřížka pro potlačení disperze na několika vlnových délkách. Mnoho kanálů = mnoho mřížek.
- Mřížku lze teplotně přeladit, přesto pořád stačí pro kompenzaci disperze na jedné konkrétní vlnové délce.
- Počet vlnových délek = počet mřížek.

## Kompenzační schéma

Lze uvažovat různé varianty pro potlačení disperze: prekompenzací nebo postkompenzací disperze. Odpověď na otázku, která varianta je vhodnější pro danou síť, usnadní numerické simulace optické sítě.

Kompenzační schéma pro optické sítě.

Během procesu potlačení disperze je třeba si dávat pozor, aby nebyla dosažena přesně nulová hodnota disperze. Na jedné straně nulová disperze znamená, že optické pulzy se nebudou rozšiřovat, na druhé straně je nulová disperze jednou z podmínek pro vznik nelineárních jevů, které zkreslují optický přenos. Takovým nelineárním jevem je čtyřvlnné směšování - FWM – Four Wave Mixing. Proto je optimálním řešením ponechání nízké, ale nenulové disperze, která způsobí zanedbatelné rozšíření pulzů a zároveň zamezí nelineárním jevům.