Sợi quang là một kỹ thuật then chốt trong thực hiện các hệ thống tốc độ cao. Trong phần này sẽ đ−a ra các yêu cầu cho sợi quang, các vấn đề liên quan đến sợi quang trong hệ thống tốc độ cao hơn 40Gbps.
Các vấn đề cần xem xét về đặc tính của sợi quang trong hệ thống truyền dẫn tốc độ cao gồm có 3 vấn đề sau: điều khiển tán sắc, loại bỏ PMD, tăng công suất tín hiệu.
Điều khiển tán sắc
- Giới hạn bù tán sắc bậc 2 và bậc 3 có độ chính xác cao - Bù tán sắc bậc cao (bậc 4)
Kỹ thuật hiện nay dùng sợi quang quản lý tán sắc để giảm suy hao tín hiệu do các hiệu ứng phi tuyến và tán sắc. Tán sắc (tán sắc bậc 2) và độ dốc tán sắc (tán sắc bậc 3) đ−ợc bù bằng sợi quang. Tán sắc bậc 2 là một yếu tố giới hạn tốc độ hệ thống truyền dẫn do nó tỷ lệ với căn bậc của tốc độ bit. Hơn nữa, cần bù tán sắc bậc 3, bậc 4 cho các hệ thống tốc độ hơn 100Gbps.
Loại bỏ PMD
- Kỹ thuật loại bỏ PMD (cải tiến kỹ thuật sợi quang và cấu trúc cáp tối −u) - Truyền phân cực đơn (sợi quang l−ỡng chiết cao)
Giới hạn PMD trong chất l−ợng truyền dẫn tỷ lệ nghịch với tốc độ bit. Giới hạn PMD trong hệ thống 10Gbps gấp 4 lần hệ thống 40Gbps. Vì PMD của sợi quang hiện nay dùng cho truyền dẫn cự ly xa là khoảng 0.1 ps/km0.5). Mục tiêu cho sợi quang và sản phẩm cáp là 1/4 giá trị này.
Giải pháp cho truyền dẫn c−ờng độ tín hiệu cao (điều khiển phi tuyến,
công suất chịu đựng cao, suy hao thấp)
- Cấu trúc sợi quang tập trung công suất thấp - Giảm suy hao
Để duy trì chất l−ợng tín hiệu (SNR) của hệ thống truyền dẫn tốc độ cao ở mức truyền thống cần tăng c−ờng độ tín hiệu trung bình tỷ lệ với tốc độ bit, c−ờng độ tín hiệu đỉnh tỷ lệ với căn bậc 2 của tốc độ bit. Do đó cần quan tâm đến hiệu ứng phi tuyến và sự phá hỏng sợi quang do nhiệt. Các hiệu ứng phi tuyến tỷ lệ với c−ờng độ tín hiệu đỉnh và là yếu tố chính làm giảm chất l−ợng truyền dẫn. Các hiệu ứng chủ yếu là méo dạng sóng do hiện t−ợng tự điều chế pha (SPM) và tán sắc, điều chế xuyên pha trong kênh (XPM), trộn 4 b−ớc sóng (FWM), tán xạ kích thích Raman (SRS)... Một vấn đề cần xem xét là sợi quang sẽ chảy do công suất tín hiệu cao sẽ phát sinh nhiệt đ−a vào sợi quang.