Όπως γνωρίζουμε, από τη δεκαετία του 1990, η τεχνολογία WDM WDM έχει χρησιμοποιηθεί για μακρινές συνδέσμους οπτικών ινών με εκατοντάδες ή ακόμα και χιλιάδες χιλιόμετρα. Για τις περισσότερες περιοχές της χώρας, η υποδομή ινών είναι το πιο ακριβό περιουσιακό στοιχείο, ενώ το κόστος των συστατικών του πομποδέκτη είναι σχετικά χαμηλό.
Ωστόσο, με την έκρηξη των ποσοστών δεδομένων σε δίκτυα όπως το 5G, η τεχνολογία WDM γίνεται όλο και πιο σημαντική και στις συνδέσεις μικρής διάρκειας, οι οποίες αναπτύσσονται σε πολύ μεγαλύτερους όγκους και επομένως είναι πιο ευαίσθητες στο κόστος και το μέγεθος των συγκροτημάτων του πομποδέκτη.
Επί του παρόντος, αυτά τα δίκτυα εξακολουθούν να βασίζονται σε χιλιάδες οπτικές ίνες μονής λειτουργίας που μεταδίδονται παράλληλα μέσω καναλιών πολυπλεξινόμησης διαίρεσης διαστήματος, με σχετικά χαμηλά ποσοστά δεδομένων το πολύ μερικές εκατοντάδες Gbit/S (800g) ανά κανάλι, με μικρό αριθμό πιθανών εφαρμογών στην T-Class.
Ωστόσο, στο προβλέψιμο μέλλον, η έννοια της κοινής χωρικής παραλληλισμού θα φτάσει σύντομα στα όρια της επεκτασιμότητας του και θα πρέπει να συμπληρωθεί με φασματική παράλληλη παραλληλισμό των ροών δεδομένων σε κάθε ίνα προκειμένου να διατηρηθεί περαιτέρω αυξήσεις των ποσοστών δεδομένων. Αυτό μπορεί να ανοίξει έναν εντελώς νέο χώρο εφαρμογής για την τεχνολογία WDM, στην οποία η μέγιστη επεκτασιμότητα όσον αφορά τον αριθμό των καναλιών και του ρυθμού δεδομένων είναι κρίσιμος.
Σε αυτό το πλαίσιο,Η γεννήτρια χτένας οπτικής συχνότητας (FCG)Διαδραματίζει βασικό ρόλο ως μια συμπαγής, σταθερή πηγή φωτός μήκους πολλαπλών κύματος που μπορεί να προσφέρει μεγάλο αριθμό καλά καθορισμένων οπτικών μεταφορέων. Επιπλέον, ένα ιδιαίτερα σημαντικό πλεονέκτημα των χτέρων οπτικής συχνότητας είναι ότι οι γραμμές χτένας είναι εγγενώς ισότιμες στη συχνότητα, χαλαρώνοντας έτσι την απαίτηση για ζώνες μεταξύ των καναλιών και αποφεύγοντας τον έλεγχο συχνότητας που θα απαιτούσε για μία μόνο γραμμή σε ένα συμβατικό σχήμα χρησιμοποιώντας μια σειρά από λέιζερ DFB.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτά τα πλεονεκτήματα ισχύουν όχι μόνο στους πομπούς WDM αλλά και στους δέκτες τους, όπου οι διακριτές συστοιχίες τοπικού ταλαντωτή (LO) μπορούν να αντικατασταθούν από μία γεννήτρια χτένας. Η χρήση των γεννητριών LO Combet διευκολύνει περαιτέρω την επεξεργασία ψηφιακού σήματος για κανάλια WDM, μειώνοντας έτσι την πολυπλοκότητα του δέκτη και την αύξηση της ανοχής θορύβου φάσης.
Επιπλέον, η χρήση σημάτων χτένας LO με κλείδωση φάσης για παράλληλη συνεκτική λήψη καθιστά ακόμη και την ανασυγκρότηση της κυματομορφής του χρονικού πεδίου του συνόλου του σήματος WDM, αντισταθμίζοντας έτσι τις διαταραχές που προκαλούνται από οπτικές μη γραμμικότητες στην ίνες μετάδοσης. Εκτός από αυτά τα εννοιολογικά πλεονεκτήματα της μετάδοσης σήματος με βάση τη χτένα, το μικρότερο μέγεθος και η οικονομικά αποδοτική μαζική παραγωγή είναι επίσης το κλειδί για τους μελλοντικούς πομποδέκτες WDM.
Επομένως, μεταξύ των διαφόρων εννοιών γεννήτριας σήματος χτένας, οι συσκευές κλίμακας τσιπ παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Όταν συνδυάζονται με εξαιρετικά κλιμακούμενα φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα για τη διαμόρφωση σήματος δεδομένων, την πολυπλεξία, τη δρομολόγηση και τη λήψη, τέτοιες συσκευές μπορούν να κρατήσουν το κλειδί σε συμπαγή, εξαιρετικά αποδοτικά πομποδέκτες WDM που μπορούν να κατασκευαστούν σε μεγάλες ποσότητες με χαμηλό κόστος, με χωρητικότητες μετάδοσης σε δεκάδες TENS/s ανά ίνες.
Το ακόλουθο σχήμα απεικονίζει ένα σχηματικό σχήμα ενός πομπού WDM χρησιμοποιώντας μια οπτική συχνότητα FCG ως πηγή φωτός πολλαπλών μήκους κύματος. Το σήμα χτένας FCG διαχωρίζεται πρώτα σε ένα αποπολύπαιο (Demux) και στη συνέχεια εισέρχεται σε έναν ηλεκτρο-οπτικό διαμορφωτή. Μέσω, το σήμα υποβάλλεται σε προχωρημένη διαμόρφωση εύρους QAM τετραγωνισμού για βέλτιστη φασματική απόδοση (SE).
Κατά την έξοδο του πομπού, τα κανάλια ανασυνδυάζονται σε πολυπλέκτη (MUX) και τα σήματα WDM μεταδίδονται σε ίνες μονής λειτουργίας. Στο άκρο λήψης, ο δέκτης πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος (WDM RX), χρησιμοποιεί τον τοπικό ταλαντωτή LO του 2ου FCG για συνεκτική ανίχνευση πολλαπλών μήκους. Τα κανάλια των σημάτων WDM εισόδου διαχωρίζονται από ένα αποπολύπαιο και τροφοδοτούνται στον συνεκτικό πίνακα δέκτη (Coh.Rx). όπου η συχνότητα αποπολιπλασιασμού του τοπικού ταλαντωτή LO χρησιμοποιείται ως αναφορά φάσης για κάθε συνεκτικό δέκτη. Η απόδοση τέτοιων συνδέσμων WDM εξαρτάται προφανώς σε μεγάλο βαθμό από την υποκείμενη γεννήτρια σήματος χτένας, ιδιαίτερα το πλάτος της οπτικής γραμμής και την οπτική ισχύ ανά χτένα.
Φυσικά, η τεχνολογία χτένας οπτικής συχνότητας βρίσκεται ακόμα στο αναπτυξιακό στάδιο και τα σενάρια εφαρμογής και το μέγεθος της αγοράς είναι σχετικά μικρά. Εάν μπορεί να ξεπεράσει τα τεχνικά σημεία συμφόρησης, να μειώσει το κόστος και να βελτιώσει την αξιοπιστία, τότε θα είναι δυνατή η επίτευξη εφαρμογών σε επίπεδο κλίμακας στην οπτική μετάδοση.
Χρόνος δημοσίευσης: Νοέμβριος-21-2024