Як ми знаємо, з 1990-х років технологія WDM WDM використовується для волоконно-оптичних зв’язків сотень або навіть тисяч кілометрів. Для більшості регіонів країни інфраструктура волокон є її найдорожчим надбанням, тоді як вартість компонентів приймача порівняно низька.
Однак, з вибухом швидкості передачі даних у мережах, таких як 5G, технологія WDM стає все більш важливою і для коротких посилань, які розгортаються у значно більших обсягах і, отже, більш чутливі до витрат та розміру трансциклів.
В даний час ці мережі все ще покладаються на тисячі одномодових оптичних волокон, переданих паралельно через канали мультиплексування космічного поділу, з відносно низькою швидкістю передачі даних не менше декількох сотень Gbit/s (800 г) на канал, з невеликою кількістю можливих додатків у Т-класі.
Однак в осяжному майбутньому концепція загальної просторової паралелізації незабаром досягне меж її масштабованості, і доведеться доповнити спектральною паралелізацією потоків даних у кожній волокні з метою підтримки подальшого збільшення швидкості даних. Це може відкрити цілий новий простір додатків для технології WDM, в якій максимальна масштабованість з точки зору кількості каналів та швидкості передачі даних має вирішальне значення.
У цьому контексті,Генератор оптичних частот (FCG)Відіграє ключову роль як компактного, фіксованого, багатохвильового джерела світла, яке може забезпечити велику кількість чітко визначених оптичних носіїв. Крім того, особливо важливою перевагою оптичних гребінців частот є те, що лінії гребінців є внутрішньо рівновіддальними за частотою, тим самим розслабляючи вимогу між каналами охорони та уникаючи контролю частоти, яка знадобиться для однієї лінії в звичайній схемі, використовуючи безліч лазерів DFB.
Важливо зазначити, що ці переваги застосовуються не лише до передавачів WDM, але і до їх приймачів, де дискретні масиви локальних осциляторів (LO) можуть бути замінені одним генератором комбінації. Використання комбінатних генераторів LO додатково полегшує цифрову обробку сигналів для каналів WDM, тим самим зменшуючи складність приймача та підвищуючи фазовий шумний толерантність.
Крім того, використання сигналів гребінців LO з фазовим блокуванням для паралельного узгодженого прийому навіть дає змогу реконструювати форму хвилі часової області всього сигналу WDM, тим самим компенсуючи порушення, спричинені оптичними нелінійностями у волокні передачі. На додаток до цих концептуальних переваг передачі сигналу на основі гребінця, менший розмір та економічно вигідне масове виробництво також є ключовими для майбутніх прийомів WDM.
Тому серед різних понять генератора гребінців, пристрої масштабу мікросхем представляють особливий інтерес. У поєднанні з високо масштабованими фотонними інтегрованими схемами для модуляції сигналу даних, мультиплексуванням, маршрутизацією та прийомом такі пристрої можуть містити ключ до компактних, високоефективних приймачів WDM, які можуть бути виготовлені у великих кількостях за низькою вартістю, з потужностями передачі до TES TBIT/S за волокно.
На наступному малюнку зображено схему передавача WDM з використанням оптичної частоти гребінця FCG як джерела світла багатохвильової довжини. Сигнал FCG спочатку відокремлюється в демульплексері (Demux), а потім входить в електрооптичний модулятор EOM. Через, сигнал піддається розширеній модуляції амплітуди QAM квадратури для оптимальної спектральної ефективності (SE).
На виїзді передавача канали рекомбіновані в мультиплексорі (MUX), а сигнали WDM передаються над одномодовим волокном. На кінці прийому, приймач мультиплексування довжини хвилі (WDM RX) використовує локальний осцилятор LO 2 -го FCG для когерентного виявлення мультивовної довжини. Канали вхідних сигналів WDM відокремлюються демульплексатором і подають у когерентний масив приймача (Coh. RX). де частота демультиплексування локального осцилятора ЛО використовується як фазова орієнтир для кожного когерентного приймача. Продуктивність таких посилань WDM, очевидно, значною мірою залежить від основного генератора гребінця, зокрема ширини оптичної лінії та оптичної потужності на гребінці.
Звичайно, технологія оптичної частоти комбінації все ще знаходиться в стадії розвитку, а її сценарії застосування та розмір ринку відносно невеликі. Якщо він зможе подолати технічні вузькі місця, зменшити витрати та підвищити надійність, то можна буде досягти додатків на рівні масштабу в оптичній передачі.
Час посади: 21-2024 листопада