Tudjuk, hogy az 1990-es évek óta a WDM hullámhosszosztásos multiplexelési technológiát alkalmazzák a több száz vagy akár több ezer kilométeres hosszú távú száloptikai kapcsolatokhoz. A legtöbb országban és régióban az optikai infrastruktúra a legdrágább eszköz, míg az adó-vevő alkatrészek költsége viszonylag alacsony.
A hálózati adatátviteli sebesség, például az 5G robbanásszerű növekedésével azonban a WDM technológia egyre fontosabbá vált a rövid távú kapcsolatokban, és a rövid kapcsolatok kiépítési volumene sokkal nagyobb, ami érzékenyebbé teszi az adó-vevő összetevők költségét és méretét.
Jelenleg ezek a hálózatok még több ezer egymódusú optikai szálra támaszkodnak a térosztásos multiplex csatornákon keresztül történő párhuzamos átvitelhez, és az egyes csatornák adatsebessége viszonylag alacsony, legfeljebb néhány száz Gbit/s (800G). A T-szintnek korlátozott alkalmazásai lehetnek.
De a belátható jövőben a közönséges térbeli párhuzamosítás koncepciója hamarosan eléri a skálázhatósági határát, és ki kell egészíteni az egyes szálak adatfolyamainak spektrum-párhuzamba állításával az adatsebesség további javítása érdekében. Ez egy teljesen új alkalmazási teret nyithat meg a hullámhosszosztásos multiplexelési technológia számára, ahol a csatornaszám és az adatsebesség maximális skálázhatósága kulcsfontosságú.
Ebben az esetben a frekvenciafésű generátor (FCG), mint kompakt és fix több hullámhosszú fényforrás, nagyszámú jól definiált optikai hordozót tud biztosítani, így döntő szerepet játszik. Ezen túlmenően az optikai frekvenciafésű különösen fontos előnye, hogy a fésűvonalak lényegében egyforma frekvenciatávolságúak, ami enyhítheti a csatornák közötti védősávokkal szemben támasztott követelményeket, és elkerülhető a hagyományos, DFB lézertömböket használó sémákban az egyes vonalakhoz szükséges frekvenciaszabályozás.
Megjegyzendő, hogy ezek az előnyök nem csak a hullámhosszosztásos multiplexelés adójára vonatkoznak, hanem annak vevőjére is, ahol a diszkrét helyi oszcillátor (LO) tömb helyettesíthető egyetlen fésűs generátorral. Az LO fésűgenerátorok használata tovább könnyítheti a digitális jelfeldolgozást a hullámhosszosztásos multiplexelési csatornákban, ezáltal csökkentve a vevő bonyolultságát és javítva a fáziszaj-tűrést.
Ezen túlmenően, a párhuzamos koherens vételhez fáziszárt funkciójú LO fésűs jelek használatával akár a teljes hullámhosszosztásos multiplexelési jel időtartománybeli hullámalakja is rekonstruálható, ezzel kompenzálva az átviteli szál optikai nemlinearitása által okozott károkat. A fésűs jelátvitelen alapuló elvi előnyök mellett a kisebb méret és a gazdaságosan hatékony nagyüzemi gyártás is kulcsfontosságú tényező a jövőbeni hullámhosszosztásos multiplexelő adó-vevők számára.
Ezért a különböző fésűjelgenerátor-koncepciók közül a chip szintű eszközök különösen figyelemre méltóak. Az adatjel-modulációt, multiplexelést, útválasztást és vételt szolgáló, nagymértékben méretezhető fotonikus integrált áramkörökkel kombinálva az ilyen eszközök kulcsfontosságúak lehetnek a kompakt és hatékony hullámhosszosztásos multiplexelő adó-vevők számára, amelyek nagy mennyiségben, alacsony költséggel gyárthatók, több tíz átviteli kapacitással. Tbit/s szálonként.
A küldő vég kimenetén az egyes csatornákat egy multiplexeren (MUX) keresztül egyesítik, és a hullámhosszosztásos multiplexelési jelet egymódusú szálon továbbítják. A vevő végén a hullámhosszosztásos multiplexelő vevő (WDM Rx) a második FCG LO helyi oszcillátorát használja a több hullámhosszú interferencia észlelésére. A bemeneti hullámhosszosztásos multiplexelő jel csatornáját demultiplexer választja el, majd egy koherens vevőtömbbe (Coh. Rx) továbbítja. Ezek közül az LO helyi oszcillátor demultiplexelési frekvenciáját használják fázisreferenciaként minden koherens vevő számára. Ennek a hullámhossz-osztásos multiplexelő kapcsolatnak a teljesítménye nyilvánvalóan nagymértékben függ az alapvető fésűs jelgenerátortól, különösen a fény szélességétől és az egyes fésűsorok optikai teljesítményétől.
Természetesen az optikai frekvenciás fésűs technológia még fejlesztési szakaszban van, alkalmazási forgatókönyvei és a piac mérete viszonylag kicsi. Ha le tudja küzdeni a technológiai szűk keresztmetszeteket, csökkenti a költségeket és javítja a megbízhatóságot, akkor léptékű alkalmazásokat érhet el az optikai átvitelben.
Feladás időpontja: 2024. december 19