Sự suy giảm chất lượng nghiêm trọng nhất của hệ thống quang DWDM dung lượng cao có khoảng cách xa sử dụng EDFA là do các hiệu ứng phi tuyến, trước tiên là XPM, SPM và FWM. Những hiệu ứng này có thể tối thiểu bằng việc giảm mật độ, công suất quang trong sợi bằng cách giảm công suất vào hoặc tăng tiết diện hiệu dụng Aeff của sợi quang. Việc giảm công suất vào là khó khăn vì nó sẽ làm giảm khoảng cách lặp dẫn đến tăng giá thành hệ thống.
Sử dụng sợi quang với tán sắc màu dương và âm, ta có thể làm cho tán sắc tổng của hệ thống về không ở một bước sóng nào đó (thường là ở gần trung tâm băng truyền dẫn). Những yếu tố chính làm giảm chất lượng là độ dốc tán sắc của sợi quang. Đó là sự khác nhau của tán sắc là một hàm của bước sóng. Khi độ dốc tán sắc tổng cộng khác không, ta có thể làm cho bằng không đối với một bước sóng xác định những tán sắc tổng của hầu hết các bước sóng khác vẫn khác không.
Độ dốc của tán sắc của sợi NZ-DSF kể cả loại có tiết diện hiệu dụng Aeff rộng, thường được sử dụng trong các hệ thống cáp quang biển, gây ra hai vấn đề khá nghiêm trọng:
- Thứ nhất là, phải bù tán sắc theo từng kênh và tán sắc tích lũy lớn hơn nhiều ở các kênh rìa so với kênh trung tâm.
- Thứ hai, mặc dù mỗi kênh WDM có bước sóng trung tâm xác định, nhưng tín hiệu là điều biến biên độ nên có băng thông. Nếu cáp truyền dẫn có độ dốc tán sắc thì thành phần tần số thấp và cao của kênh WDM sẽ bị tán sắc do sự khác nhau của độ trễ vận tốc nhóm (Group Velo-city Delay – GVD). Điều này dẫn đến méo xung đáng kể và càng nghiêm trọng nếu tốc độ bit cao 40 Gbit/s.
Một giải pháp triệt để để khắc phục độ dốc tán sắc là không thể đối với một loại sợi quang. Nếu một sợi quang mà có độ dốc tán sắc bằng không thì các tham số này là sử dụng hai loại sợi quang riêng rẽ. Trong mỗi khoảng lặp trong hệ thống. Những phương pháp này được gọi là sợi tán sắc ngược (Reverse Dispersion Fiber – RDF), sợi tán sắc đảo ngược (Inversion Dispersion Fiber – IDF) hoặc sợi + D/-D.
Chọn hai loại sợi có đặc tính ngược nhau và cùng chiều dài trong một khoảng lặp, chẳng hạn trong một khoảng 50 km, sẽ dùng 25 km sợi loại A với tán sắc 18 ps/nm/km và 25 km sợi loại B với tán sắc -18pcs/nm/km và độ dốc tán sắc bằng nhau nhưng ngược dấu thì sẽ triệt tiêu được độ dốc tán sắc tổng cộng. Tuy phương án này là hiện thực và có ưu điểm đáng kể, việc sử dụng tỷ lệ chiều dài 2:1 của sợi tán sắc dương (+D) và sợi tán sắc (-D) là phương pháp tối ưu. Bằng việc lựa chọn cẩn thận loại sợi và tỷ lệ chiều dài chính xác thì có thể đạt được độ dốc tán sắc tổng cộng rất thấp trong hệ thống có cự ly rất dài, tới 10.000 km.
Đối với hệ thống đường dài sử dụng sợi quang loại +D/-D mới cũng giảm sự sai khác về tán sắc màu tới 90%. Ngoài ra, số lượng sợi tán sắc dương lớn hơn (khoảng 70% có cả khoảng lặp) sẽ cho suy hao trung bình thấp. Mặc dù sợi có tán sắc dương và âm có tiết diện hiệu dụng rất nhỏ, nhưng do bố trí ở hai đầu khoảng lặp nơi công suất kênh thấp nhất nên ảnh hưởng của méo phi tuyến là không đáng kể. Thực tế, nhược điểm của tiết diện hiệu dụng nhỏ lại là ưu điểm khi sử dụng DRA. Ngoài ra, giá trị tương đối cao của tán sắc (khoảng +20 ps/nm/km và -50 ps/nm/km đối với hai loại sợi khác nhau của một khoảng lặp) lại giúp hạn chế tác động của hiệu ứng FWM.