Mint tudjuk, az 1990-es évek óta a WDM WDM technológiát hosszú távú, több száz vagy akár több ezer kilométeres száloptikai összeköttetéseknél alkalmazzák. Az ország legtöbb régiójában az üvegszálas infrastruktúra jelenti a legdrágább eszközt, míg az adó-vevő alkatrészek költsége viszonylag alacsony.
Az adatsebesség robbanásszerű növekedésével azonban az olyan hálózatokban, mint az 5G, a WDM technológia egyre fontosabbá válik a rövid távú kapcsolatokban is, amelyeket sokkal nagyobb mennyiségben telepítenek, és ezért érzékenyebbek az adó-vevő szerelvények költségeire és méretére.
Jelenleg ezek a hálózatok még mindig több ezer egymódusú optikai szálra támaszkodnak, amelyeket párhuzamosan továbbítanak térosztásos multiplexelés csatornáin, viszonylag alacsony, csatornánként legfeljebb néhány száz Gbit/s (800 G) adatátviteli sebességgel, kevés lehetséges adatátvitellel. alkalmazások a T-osztályban.
A belátható jövőben azonban a közös térbeli párhuzamosítás koncepciója hamarosan eléri skálázhatóságának határait, és az adatfolyamok további növekedésének fenntartása érdekében az egyes szálakban az adatfolyamok spektrális párhuzamosításával kell kiegészíteni. Ez egy teljesen új alkalmazási teret nyithat meg a WDM technológia számára, amelyben a csatornaszám és az adatsebesség tekintetében a maximális méretezhetőség kulcsfontosságú.
Ezzel kapcsolatban,az optikai frekvencia fésű generátor (FCG)kulcsszerepet játszik kompakt, fix, több hullámhosszú fényforrásként, amely nagyszámú jól definiált optikai hordozót képes biztosítani. Ezen túlmenően az optikai frekvenciafésűk különösen fontos előnye, hogy a fésűvonalak lényegében azonos frekvenciatávolságúak, így enyhítve a csatornák közötti védősávok követelményét, és elkerülhető a frekvenciaszabályozás, amely egyetlen vonalhoz szükséges lenne egy hagyományos sémában. egy sor DFB lézer.
Fontos megjegyezni, hogy ezek az előnyök nem csak a WDM adókra érvényesek, hanem azok vevőire is, ahol a diszkrét helyi oszcillátor (LO) tömbök egyetlen fésűs generátorral helyettesíthetők. Az LO fésűgenerátorok használata tovább megkönnyíti a WDM csatornák digitális jelfeldolgozását, ezáltal csökkenti a vevőegység bonyolultságát és növeli a fáziszaj toleranciáját.
Ezen túlmenően a párhuzamos koherens vételhez fázisreteszelt LO fésűs jelek alkalmazása lehetővé teszi a teljes WDM jel időtartománybeli hullámformájának rekonstrukcióját is, így kompenzálva az átviteli szál optikai nemlinearitása által okozott károsodásokat. A fésű-alapú jelátvitel ezen elvi előnyei mellett a kisebb méret és a költséghatékony tömeggyártás is kulcsfontosságú a jövőbeli WDM adó-vevők számára.
Ezért a különböző fésűs jelgenerátor-koncepciók közül a chip-méretű eszközök különösen érdekesek. Az adatjel-modulációt, multiplexelést, útválasztást és vételt szolgáló, nagymértékben skálázható fotonikus integrált áramkörökkel kombinálva ezek az eszközök kulcsot jelenthetnek a kompakt, rendkívül hatékony WDM adó-vevők számára, amelyek nagy mennyiségben, alacsony költséggel gyárthatók, akár tízes átviteli kapacitással. Tbit/s szálonként.
A következő ábra egy WDM adó vázlatos rajzát ábrázolja, amely optikai frekvenciájú FCG-t használ több hullámhosszú fényforrásként. Az FCG fésűs jelet először egy demultiplexerben (DEMUX) választják el, majd egy EOM elektrooptikai modulátorba lépnek be. Ezen keresztül a jelet fejlett QAM kvadratúra amplitúdó modulációnak vetik alá az optimális spektrális hatékonyság (SE) érdekében.
Az adó kimeneténél a csatornákat egy multiplexerben (MUX) egyesítik, és a WDM jeleket egymódusú szálon továbbítják. A vevő végén a hullámhosszosztásos multiplexelő vevő (WDM Rx) a 2. FCG LO helyi oszcillátorát használja a többhullámú koherens detektáláshoz. A bemeneti WDM jelek csatornáit demultiplexer választja el egymástól, és a koherens vevőtömbbe (Coh. Rx) táplálja. ahol az LO helyi oszcillátor demultiplexelési frekvenciáját használjuk fázisreferenciaként minden koherens vevőhöz. Az ilyen WDM kapcsolatok teljesítménye nyilvánvalóan nagymértékben függ a mögöttes fésű jelgenerátortól, különösen az optikai vonal szélességétől és a fésűvonalonkénti optikai teljesítménytől.
Természetesen az optikai frekvenciás fésűs technológia még fejlesztési szakaszban van, alkalmazási forgatókönyvei és piaci mérete viszonylag kicsi. Ha le tudja küzdeni a technikai szűk keresztmetszeteket, csökkenti a költségeket és javítja a megbízhatóságot, akkor az optikai átvitelben skálaszintű alkalmazások érhetők el.
Feladás időpontja: 2024. november 21