Các kỹ thuật bù tán sắc trước đó có thể tăng khoảng cách lên gấp đôi nhưng nókhông thích hợp cho các hệ thống có cự ly lớn, trong đó tán sắc vận tốc nhóm (GVD) phảiđược bù dọc theo đường dây truyền dẫn theo chu kì. Các kỹ thuật bù trên các hệ thống nhưthế này phải đảm bảo ở chế độ toàn quang, đặt trên sợi (chứ không phải đặt trên bộ phát hay bộ thu). Và một loại sợi được biết đến đó là sợi bù tán sắc.Trong thực tế để nâng cấp các hệ thống thông tin quang sử dụng sợi chuẩn hiện có,người ta thêm vào một đoạn sợi bù tán sắc (với chiều dài từ 6 đến 8km) đối với các bộkhuếch đại quang đặt cách nhau 60 đến 80km. Sợi bù tán sắc sẽ bù tán sắc vận tốc nhóm(GVD), trong khi đó bộ khuếch đại sẽ đảm đương nhiệm vụ bù suy hao cho sợi. Người ta thường sử dụng sợi DCF kết hợp với các bộ khuếch đại OA (thường sửdụng bộ EDFA) để bù tán sắc trên tuyến quang, và tùy vào vị trí đặt DCF mà có các kiểu bù như sau:
Sử dụng sợi DCF trên tuyến quang
Kỹ thuật bù bằng cách sử dụng các bộ bù tán sắc quang điện tử có thể tăng khoảngcách truyền lên 2 lần, tuy nhiên nó lại không phù hợp với các hệ thống đường dài, hệ thốngnày yêu cầu GVD phải được bù liên tục theo chu kỳ dọc theo đường truyền. Đặc biệt trongcác hệ thống toàn quang việc sử dụng các bộ bù tán sắc quang điện tử là không phù hợp. Vìthế người ta đã nghĩ ra một sợi quang đặc biệt gọi là sợi quang bù tán sắc (DCF :Dispersion Compensating Fiber). Việc sử dụng sợi DCF cho các hệ thống toàn quang có thể bù GVD một cách đáng kể nếu công suất quang trung b?nh được giữ đủ nhỏ thể các hiệuứng phi tuyến bên trong sợi là không đáng kể.
Việc sử dụng sợi DCF để bù tán sắc hết sức đơn giản là chỉ cần đặt sợi DCF xen vàogiữa, do đặc điểm của sợi DCF là có độ tán sắc âm, nghĩa là khi tín hiệu xung ánh sáng điqua sợi này thì xung ánh sáng đó sẽ co lại dần, hiện tượng này ngược với sợi SMF – xungánh sáng bị giãn ra do tán sắc, do đó việc xung ánh sáng bị giãn ra đã giải quyết được.
Sợi quang DCF phải có hệ số tán sắc GVD(Group-Velocity Dispersion ) ở 1,55µmlà D2<0 còn trong sợi quang thông thường D1>0. Hơn nữa chiều dài sợi quang cũng đượclựa chọn thỏa điều kiện :
Trong thực tế người ta cố gắng để chọn L2 nhỏ nhất nếu có thể, trường hợp này xảykhi sợi DCF có giá trị âm D2 rất nhỏ (hay |D2| rất lớn)
Hệ số tán sắc D có giá trị -420ps /(nm.km) ở bước sóng 1550nm và thay đổi nhiềuở các bước sóng khác. Đây là một đặc tính quan trọng cho phép bù tán sắc băng rộng. Nóimột cách tổng quát sợi DCF được thiết kế để D tăng theo bước sóng. Sự phụ thuộc vào bước sóng của hệ số tán sắc D là một đặc tính quan trọng để DCF có thể hoạt động trongcác hệ thống WDM.
Phổ tán sắc của sợi DCF
Đây là phương pháp đơn giản nhất đế quản lý tán sắc trong các hệ thống WDM dunglượng cao với số lượng kênh lớn nghĩa của đường bao tán sắc được hiểu từ điều kiện
Nhưng chỉ áp dụng cho một kênh, khi có nhiều kênh để thỏa mãn cho tất cả các kênhthỉ cần điều kiện :
Trong đó: λn là bước sóng của kênh thứ n.
D1 tăng với bước sóng tăng cho cả hai sợi chuẩn và sợi dịch tán sắc, kết quả là tánsắc tích lũy D1L1 là khác nhau cho mỗi kênh. Nếu cùng một DCF phải làm việc cho tất cảcác kênh, đường bao tán sắc của nó nên âm và có giá trị để thỏa mãn cho tất cả các kênh.Đường bao tán sắc của DCF:
Trong đó : S là đường bao tán sắc (ps/(nm2km)Tỷ số S/D là đường bao tán sắc quan hệ (1/nm)Với sợi chuẩn D≈16ps/nm.km và S≈0.05ps/nm.km, tỷ số này khoảng 0.003nm-1.Vìthế, cho DCF với D≈- 100ps/nm.km thì đường bao tán sắc khoảng -0.3 ps/nm2km.
Để bù tán sắc cho một khoảng cách 90 Km cho sợi G.652 ta cần phải sử dụng xấp xỉ9 Km DCF. Thông số suy hao điển hình của DCF thông thường gấp tới trên 3 lần so với sợiquang chuẩn, hệ số tán sắc phân cực mode PMD cũng gấp đôi, do đó diện tích hiệu dụngcủa DCF là vô cùng nhỏ.