Γνωρίζουμε ότι από τη δεκαετία του 1990, η τεχνολογία πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος WDM έχει χρησιμοποιηθεί για δεσμούς οπτικών ινών μεγάλων αποστάσεων που καλύπτουν εκατοντάδες ή ακόμα και χιλιάδες χιλιόμετρα. Για τις περισσότερες χώρες και περιοχές, η υποδομή οπτικών ινών είναι το πιο ακριβό πλεονέκτημά τους, ενώ το κόστος των συστατικών πομποδέκτη είναι σχετικά χαμηλό.
Ωστόσο, με την εκρηκτική ανάπτυξη των ποσοστών μετάδοσης δεδομένων δικτύου, όπως η τεχνολογία 5G, η τεχνολογία WDM έχει γίνει όλο και πιο σημαντική σε συνδέσεις μικρής απόστασης και ο όγκος ανάπτυξης των σύντομων συνδέσεων είναι πολύ μεγαλύτερος, καθιστώντας το κόστος και το μέγεθος των εξαρτημάτων πομποδέκτη πιο ευαίσθητα.
Επί του παρόντος, αυτά τα δίκτυα εξακολουθούν να βασίζονται σε χιλιάδες οπτικές ίνες μονής λειτουργίας για παράλληλη μετάδοση μέσω καναλιών πολυπλεξίας διαίρεσης διαστημάτων και ο ρυθμός δεδομένων κάθε καναλιού είναι σχετικά χαμηλός, το πολύ μόνο μερικές εκατοντάδες gbit/s (800g). Το επίπεδο Τ μπορεί να έχει περιορισμένες εφαρμογές.
Αλλά στο άμεσο μέλλον, η έννοια της συνηθισμένης χωρικής παραλληλισμού θα φτάσει σύντομα στο όριο επεκτασιμότητας και πρέπει να συμπληρωθεί με παραλληλισμό του φάσματος των ροών δεδομένων σε κάθε ίνα για τη διατήρηση περαιτέρω βελτιώσεων των ποσοστών δεδομένων. Αυτό μπορεί να ανοίξει ένα εντελώς νέο χώρο εφαρμογής για την τεχνολογία πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος, όπου η μέγιστη επεκτασιμότητα του αριθμού καναλιού και του ρυθμού δεδομένων είναι ζωτικής σημασίας.
Σε αυτή την περίπτωση, η γεννήτρια χτένας συχνότητας (FCG), ως συμπαγής και σταθερή πηγή φωτός πολλαπλών μήκους κύματος, μπορεί να προσφέρει ένα μεγάλο αριθμό καλά καθορισμένων οπτικών φορέων, παίζοντας έτσι έναν κρίσιμο ρόλο. Επιπλέον, ένα ιδιαίτερα σημαντικό πλεονέκτημα της χτένας οπτικής συχνότητας είναι ότι οι γραμμές χτένας είναι ουσιαστικά ισότιμες στη συχνότητα, γεγονός που μπορεί να χαλαρώσει τις απαιτήσεις για τις ζώνες φύλαξης διαύλου και να αποφύγει τον έλεγχο συχνότητας που απαιτείται για μεμονωμένες γραμμές σε παραδοσιακά σχήματα χρησιμοποιώντας συστοιχίες λέιζερ DFB.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι αυτά τα πλεονεκτήματα δεν ισχύουν μόνο για τον πομπό της πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος, αλλά και για τον δέκτη του, όπου ο διακριτός τοπικός ταλαντωτής (LO) που μπορεί να αντικατασταθεί από μία γεννήτρια χτένας. Η χρήση των γεννητριών LO Combet μπορεί να διευκολύνει περαιτέρω την επεξεργασία ψηφιακού σήματος σε κανάλια πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος, μειώνοντας έτσι την πολυπλοκότητα του δέκτη και τη βελτίωση της ανοχής θορύβου φάσης.
Επιπλέον, η χρήση σημάτων χτένας LO με συνάρτηση κλειδώματος φάσης για παράλληλη συνεκτική λήψη μπορεί ακόμη και να ανακατασκευάσει την κυματομορφή του χρονικού πεδίου ολόκληρου του σήματος πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος, αντισταθμίζοντας έτσι τη βλάβη που προκαλείται από την οπτική μη γραμμικότητα της ίνας μετάδοσης. Εκτός από τα εννοιολογικά πλεονεκτήματα που βασίζονται στη μετάδοση σήματος χτένας, το μικρότερο μέγεθος και η οικονομικά αποτελεσματική παραγωγή μεγάλης κλίμακας είναι επίσης βασικοί παράγοντες για τους μελλοντικούς πομποδέκτες διαίρεσης μήκους κύματος.
Επομένως, μεταξύ των διαφόρων εννοιών γεννήτριας σήματος χτένας, οι συσκευές επιπέδου τσιπ είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτες. Όταν συνδυάζονται με εξαιρετικά κλιμακούμενα φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα για τη διαμόρφωση σήματος δεδομένων, την πολυπλεξία, τη δρομολόγηση και τη λήψη, τέτοιες συσκευές μπορεί να γίνουν καθοριστικές για τη συμπαγή και αποτελεσματική διαίρεση του μήκους κύματος που μπορούν να κατασκευαστούν σε μεγάλες ποσότητες με χαμηλό κόστος, με χωρητικότητα μεταφοράς δεκάδων tbit/s ανά ίνες.
Στην έξοδο του άκρου αποστολής, κάθε κανάλι ανασυνδυάζεται μέσω ενός πολυπλέκτη (MUX) και το σήμα πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος μεταδίδεται μέσω ινών μονής λειτουργίας. Στο τέλος λήψης, ο δέκτης πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος (WDM RX) χρησιμοποιεί τον τοπικό ταλαντωτή LO του δεύτερου FCG για ανίχνευση παρεμβολών πολλαπλών μήκους κύματος. Το κανάλι του σήματος πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος εισόδου διαχωρίζεται από ένα απομακρυσμένο και στη συνέχεια αποστέλλεται σε μια συνεκτική συστοιχία δέκτη (Coh.Rx). Μεταξύ αυτών, η συχνότητα αποπολιπλασιασμού του τοπικού ταλαντωτή LO χρησιμοποιείται ως αναφορά φάσης για κάθε συνεκτικό δέκτη. Η απόδοση αυτού του συνδέσμου πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος εξαρτάται προφανώς σε μεγάλο βαθμό από τη βασική γεννήτρια σήματος χτένας, ειδικά από το πλάτος του φωτός και την οπτική ισχύ κάθε γραμμής χτένας.
Φυσικά, η τεχνολογία χτένας οπτικής συχνότητας βρίσκεται ακόμα στο στάδιο ανάπτυξης και τα σενάρια εφαρμογής και το μέγεθος της αγοράς είναι σχετικά μικρά. Εάν μπορεί να ξεπεράσει την τεχνολογική συμφόρηση, να μειώσει το κόστος και να βελτιώσει την αξιοπιστία, μπορεί να επιτύχει εφαρμογές επιπέδου κλίμακας στην οπτική μετάδοση.
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκέμβριος-19-2024