a, Phương pháp bù tán sắc bằng điều chế tự dịch pha (SPM)
Tán sắc sẽ gây ra hiện tượng dịch tần (chirp) tuyến tính trong xung. Mặt khác, khi một xung tín hiệu có công suất P nằm trong ngưỡng phi tuyến của sợi (trong trường hợp đơn kênh P khoảng 18 dB, trong trường hợp ghép kênh thì tổng công suất các kênh khoảng 20 dB) sườn lên của xung bị dịch về phía bước sóng dài do hiệu ứng SPM và hiện tượng này gọi là chirp phi tuyến. Với các sợi quang theo tiêu chuẩn G.652, G.653 sử dụng trên tuyến (trừ các loại sợi bù tán sắc có tán sắc âm) thì chirp phi tuyến này ngược với chirp tuyến tính. Xung sẽ bị chirp một lượng bằng tổng hai chirp trên. Như vậy, trong trường hợp này xung phải chịu một lượng chirp bằng chirp tuyến tính trừ đi chirp phi tuyến nên dường như đã được hiệu ứng SPM “bù chirp do tán sắc gây ra”.
Ưu điểm của phương pháp bù tán sắc này là:
▪ Tăng đáng kể khoảng cách trạm lặp nên giảm số trạm lặp trên tuyến. ▪ Cho phép tận dụng số sợi G.652 có sẵn trên tuyến.
Ngoài ra, phương pháp này cũng có một số nhược điểm như:
• Dạng xung yêu cầu là RZ, trong khi hiện nay dạng xung sử dụng là NRZ. Như vậy, muốn sử dụng kỹ thuật bù tán sắc này thì phải thay dạng xung đang truyền trên tuyến.
• Có thể xảy ra hiện tượng nén xung không mong muốn do dễ bị “bù quá”.
• Ngoài hiệu ứng SPM, xung truyền trong sợi còn phải chịu ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến khác như hiệu ứng dịch tần, hiệu ứng trộn bốn sóng…dẫn dến việc giảm chất lượng tín hiệu.
• Phương pháp này yêu cầu độ rộng phổ laser phải tốt (cỡ ps).
b, Phương pháp bù tán sắc bằng sợi có tán sắc âm
Phương pháp này dựa trên nguyên lý sau: Tán sắc của sợi đơn mode nói chung là tổng của tán sắc dẫn sóng và tán sắc vật liệu. Như vậy, về mặt nguyên tắc với một cấu trúc thành phần hợp lý có thể tạo ra sợi có tán sắc đủ lớn, ngược dấu tại bước sóng công tác định trước. Dựa theo tính chất này, trên mỗi khoảng lặp đặt thêm một đoạn sợi có tán sắc âm với độ dài hợp lý thì có thể bù được phần nào tán sắc.
Ưu điểm:
+ Thiết bị bù tán sắc hoàn toàn thụ động. + Bù trong khoảng tán sắc lớn.
Nhược điểm:
+ Suy hao của bộ bù tán sắc lớn và phụ thuộc vào khoảng tán sắc phải bù. + Phải giám sát công suất tín hiệu truyền để tránh các hiện tượng hiệu ứng.
c, Phương pháp bù tán sắc bằng Pre-chirp (dịch tần trước).
Nguyên lý của phương pháp này: là thực hiện dịch phổ trong khoảng thời gian của xung quang. Nói cách khác, Pre-chirp là sự sắp đặt lại bước sóng sao cho ánh sáng có bước sóng dài hơn bước sóng trung bình tập trung ở sườn lên và ánh sáng có bước sóng ngắn hơn bước sóng trung bình tập trung ở sườn xuống của xung tín hiệu phát. Khi tín hiệu truyền trong sợi, các bước sóng dài hơn sẽ bị dịch chuyển nhiều hơn. Do vậy, nếu chọn khoảng cách truyền hợp lý thì xung sẽ không bị dãn ở đầu thu, tức là đã tránh được ảnh hưởng của tán sắc.
Phương pháp này có nhược điểm là: chỉ bù được tán sắc trong một khoảng nhỏ. Hơn nữa, để sử dụng phương pháp này đòi hỏi kỹ thuật ở phía phát cao. Pre-chirp thường được kết hợp trong đầu phát để bù một phần chirp do nguồn phát gây ra. Do đó, nó phải kết hợp với một phương pháp bù tán sắc khác thì mới bù được hoàn toàn tán sắc gây ra trên các tuyến dài.