Dostosowanie infrastruktury optycznej 10GbE (TDM) do przepływności 40 Gb/s wcale nie jest zagadnieniem łatwym technicznie, z racji stosowania wielu różniących się rodzajów modulacji sygnału optycznego. Żaden ze znanych dotąd schematów kodowania informacji świetlnej, a więc NRZ (bez powrotu do zera), kluczowania duobinarnego DBPSK (jednoczesna zmiana amplitudy i fazy) czy zaawansowanej modulacji DPSK (z różnicowym kluczowaniem fazy) bądź kodowania DQPSK (z różnicowo-kwadraturowym kluczowaniem fazy) - nie nadają się do transportu optycznego 40/100 Gb/s. Każdy z tych sposobów kodowania daje niepożądane efekty: a to zbyt krótki dystans w porównaniu z łączem 10 Gb/s, za dużą wrażliwość na odchylenia dyspersyjne w torze, także niewielką tolerancję na odkształcenia fazowe lub za słaby stosunek sygnału do szumu po stronie odbiorczej. Te niedogodności praktycznie zdyskwalifikowały dotychczasowe metody podnoszenia szybkości powyżej 10 Gb/s, co wcale nie przekreśliło osiągnięcia przepływności 40 Gb/s za pomocą typowego światłowodu.
Podwójna polaryzacja QPSK
Istotny postęp w przekraczaniu granicy 10 Gb/s we włóknie uzyskano całkiem niedawno (Nortel, 2008 r.) za pomocą nowatorskiego sposobu kodowania z podwójną polaryzacją kwadraturową 2P-QPSK, nadal przy podstawowej szybkości łącza optycznego wynoszącego 10 Gbodów. W tym rozwiązaniu optycznym wykorzystuje się jednocześnie dwa sygnały z kodowaniem różnicowym QPSK, które względem siebie mają polaryzację ortogonalną, a więc wzajemnie nie przeszkadzają sobie ani w kodowaniu, ani w transporcie, ani w odbiorze informacji. Dwa bity informacji przypadające na każdy symbol QPSK w polaryzacji X oraz dwa inne bity w ortogonalnej polaryzacji Y pozwalają na jednoczesny przekaz czterech bitów informacyjnych na jeden symbol, co przy znormalizowanej szybkości 10 Gbodów daje oczekiwaną przepustowość: 4 bity/symbol x 10 Gbodów = 40 Gb/s.
Zasada podwójnej polaryzacji QPSK
W tego typu schematach kodujących stosuje się układy odbiorcze czułe na światło koherentne (spójne), które po zmieszaniu z lokalnym generatorem daje dwa odrębne kanały, niosące odpowiednie symbole z informacją kodowaną kwadraturowo przez QPSK. Jak dotąd, przekaz w podwójnej polaryzacji z kodowaniem 2P-QPSK jest jedynym znanym sposobem podniesienia przepustowości łączy 10 Gb/s do szybkości 40 Gb/s.
