După cum știm, începând cu anii 90, tehnologia WDM WDM a fost utilizată pentru legături cu fibră-optică de lungă durată de sute sau chiar mii de kilometri. Pentru majoritatea regiunilor țării, infrastructura de fibre este cel mai scump activ al acesteia, în timp ce costul componentelor transceiver este relativ scăzut.
Cu toate acestea, odată cu explozia ratelor de date în rețele precum 5G, tehnologia WDM devine din ce în ce mai importantă și în legăturile de scurtă durată, care sunt implementate în volume mult mai mari și, prin urmare, sunt mai sensibile la costul și dimensiunea ansamblurilor transceiver.
În prezent, aceste rețele se bazează în continuare pe mii de fibre optice cu un singur mod transmis în paralel prin canale de multiplexare a diviziei spațiale, cu rate de date relativ mici de cel mult câteva sute de gbit/800g) pe canal, cu un număr mic de aplicații posibile în clasa T.
Cu toate acestea, în viitorul previzibil, conceptul de paralelizare spațială comună va atinge în curând limitele scalabilității sale și va trebui să fie completat de paralelizarea spectrală a fluxurilor de date din fiecare fibră pentru a susține creșteri suplimentare ale ratelor de date. Acest lucru poate deschide un spațiu cu totul nou pentru tehnologia WDM, în care scalabilitatea maximă în ceea ce privește numărul de canale și rata de date este crucială.
În acest context,Generatorul de pieptene de frecvență optică (FCG)Joacă un rol cheie ca o sursă de lumină compactă, fixă, cu mai multe lungimi de undă, care poate oferi un număr mare de transportatori optici bine definiți. În plus, un avantaj deosebit de important al pieptenelor de frecvență optică este că liniile de pieptene sunt intrinsec echidistante în frecvență, relaxând astfel cerința pentru benzile de pază inter-canale și evitând controlul frecvenței care ar fi necesar pentru o singură linie într-o schemă convențională folosind o serie de lasere DFB.
Este important de menționat că aceste avantaje se aplică nu numai pentru emițătorii WDM, ci și pentru receptorii lor, unde tablourile de oscilator local (LO) discrete pot fi înlocuite cu un singur generator de pieptene. Utilizarea generatoarelor de pieptene LO facilitează în continuare procesarea digitală a semnalului pentru canalele WDM, reducând astfel complexitatea receptorului și creșterea toleranței la zgomot în fază.
În plus, utilizarea semnalelor de pieptene LO cu blocarea fazelor pentru o recepție coerentă paralelă chiar face posibilă reconstrucția formei de undă a domeniului de timp al întregului semnal WDM, compensând astfel deprecieri cauzate de neliniarități optice din fibra de transmisie. În plus față de aceste avantaje conceptuale ale transmisiei semnalului bazate pe pieptene, dimensiunile mai mici și producția de masă rentabilă sunt, de asemenea, esențiale pentru viitoarele transceiver WDM.
Prin urmare, printre diferitele concepte de generator de semnal de pieptene, dispozitivele la scară cip sunt de un interes deosebit. Atunci când sunt combinate cu circuite integrate fotonice extrem de scalabile pentru modularea semnalului de date, multiplexare, rutare și recepție, astfel de dispozitive pot ține cheia pentru transceiver WDM compact, extrem de eficient, care pot fi fabricate în cantități mari la costuri reduse, cu capacități de transmisie de până la zeci de tbit/s pe fibră.
Figura următoare prezintă o schemă a unui emițător WDM folosind un pieptene de frecvență optică FCG ca sursă de lumină cu lungime de undă. Semnalul de pieptene FCG este mai întâi separat într-un demultiplexer (demux) și apoi intră într-un modulator electro-optic EOM. Prin, semnalul este supus modulării avansate de amplitudine a quAdraturii QAM pentru o eficiență spectrală optimă (SE).
La ieșirea emițătorului, canalele sunt recombinate într -un multiplexor (MUX), iar semnalele WDM sunt transmise pe fibră de mod unic. La capătul de primire, receptorul de multiplexare a diviziei de lungime de undă (WDM RX), folosește oscilatorul local Lo al celui de -al doilea FCG pentru detectarea coerentă cu lungime multi -undă. Canalele semnalelor WDM de intrare sunt separate printr -un demultiplexor și alimentat la tabloul de receptor coerent (Coh. RX). În cazul în care frecvența de demultiplexare a oscilatorului local este utilizată ca referință de fază pentru fiecare receptor coerent. Performanța unor astfel de legături WDM depinde în mod evident într -o mare măsură de generatorul de semnal de pieptene de bază, în special de lățimea liniei optice și de puterea optică pe linie de pieptene.
Desigur, tehnologia de pieptene de frecvență optică este încă în stadiul de dezvoltare, iar scenariile sale de aplicare și dimensiunea pieței sunt relativ mici. Dacă poate depăși blocajele tehnice, reduce costurile și îmbunătățește fiabilitatea, atunci va fi posibilă obținerea aplicațiilor la nivel de scară în transmisia optică.
Ora post: 21-2024 noiembrie