Soos ons weet, word WDM-tegnologie sedert die 1990's gebruik vir langafstand-veseloptiese skakels van honderde of selfs duisende kilometers. Vir die meeste streke van die land is die veselinfrastruktuur die duurste bate, terwyl die koste van transceiver-komponente relatief laag is.
Met die ontploffing van datatempo's in netwerke soos 5G, word WDM-tegnologie egter ook toenemend belangrik in kortafstandverbindings, wat in baie groter volumes ontplooi word en dus meer sensitief is vir die koste en grootte van transceiver-samestellings.
Tans maak hierdie netwerke steeds staat op duisende enkelmodus optiese vesels wat parallel oorgedra word deur kanale van ruimtedelingsmultipleksering, met relatief lae datatempo's van hoogstens 'n paar honderd Gbit/s (800G) per kanaal, met 'n klein aantal moontlike toepassings in die T-klas.
In die afsienbare toekoms sal die konsep van gemeenskaplike ruimtelike parallelisering egter binnekort die perke van sy skaalbaarheid bereik, en sal aangevul moet word deur spektrale parallelisering van die datastrome in elke vesel om verdere toenames in datatempo's te handhaaf. Dit kan 'n hele nuwe toepassingsruimte vir WDM-tegnologie oopmaak, waarin maksimum skaalbaarheid in terme van aantal kanale en datatempo van kritieke belang is.
In hierdie konteks,die optiese frekwensiekamgenerator (FCG)speel 'n sleutelrol as 'n kompakte, vaste, multigolflengte ligbron wat 'n groot aantal goed gedefinieerde optiese draers kan verskaf. Daarbenewens is 'n besonder belangrike voordeel van optiese frekwensiekamme dat die kamlyne intrinsiek ewe ver in frekwensie is, wat die vereiste vir interkanaal-beskermingsbande verslap en die frekwensiebeheer vermy wat vir 'n enkele lyn in 'n konvensionele skema met 'n skikking van DFB-lasers benodig sou word.
Dit is belangrik om daarop te let dat hierdie voordele nie net op WDM-senders van toepassing is nie, maar ook op hul ontvangers, waar diskrete plaaslike ossillator (LO)-skikkings vervang kan word deur 'n enkelkamgenerator. Die gebruik van LO-kamgenerators vergemaklik verder digitale seinverwerking vir WDM-kanale, waardeur die kompleksiteit van die ontvanger verminder word en faseruistoleransie verhoog word.
Daarbenewens maak die gebruik van LO-kamseine met fasevergrendeling vir parallelle koherente ontvangs dit selfs moontlik om die tyddomein-golfvorm van die hele WDM-sein te rekonstrueer, en sodoende te kompenseer vir verswakkings wat veroorsaak word deur optiese nie-lineariteite in die transmissievesel. Benewens hierdie konseptuele voordele van kamgebaseerde seintransmissie, is kleiner grootte en koste-effektiewe massaproduksie ook die sleutel vir toekomstige WDM-sendontvangers.
Daarom, onder die verskeie kamseingeneratorkonsepte, is skyfie-skaal toestelle van besondere belang. Wanneer dit gekombineer word met hoogs skaalbare fotoniese geïntegreerde stroombane vir dataseinmodulasie, multipleksering, roetering en ontvangs, kan sulke toestelle die sleutel hou tot kompakte, hoogs doeltreffende WDM-sendersenders wat in groot hoeveelhede teen lae koste vervaardig kan word, met transmissiekapasiteite van tot tiene Tbit/s per vesel.
Die volgende figuur toon 'n skematiese voorstelling van 'n WDM-sender wat 'n optiese frekwensiekam FCG as 'n multigolflengte-ligbron gebruik. Die FCG-kamsein word eers in 'n demultiplekser (DEMUX) geskei en gaan dan 'n EOM elektro-optiese modulator binne. Daardeur word die sein onderwerp aan gevorderde QAM kwadratuuramplitudemodulasie vir optimale spektrale doeltreffendheid (SE).
By die senderuitgang word die kanale in 'n multiplekser (MUX) herkombineer en die WDM-seine word oor enkelmodusvesel oorgedra. Aan die ontvangkant gebruik die golflengtedelingsmultipleksontvanger (WDM Rx) die LO-plaaslike ossillator van die 2de FCG vir multigolflengte koherente opsporing. Die kanale van die inset-WDM-seine word deur 'n demultiplekser geskei en na die koherente ontvangerskikking (Coh. Rx) gevoer, waar die demultipleksfrekwensie van die plaaslike ossillator LO as 'n faseverwysing vir elke koherente ontvanger gebruik word. Die werkverrigting van sulke WDM-skakels hang natuurlik in 'n groot mate af van die onderliggende kamseingenerator, veral die optiese lynwydte en die optiese krag per kamlyn.
Natuurlik is optiese frekwensiekamtegnologie nog in die ontwikkelingsfase, en die toepassingscenario's en markgrootte daarvan is relatief klein. As dit tegniese knelpunte kan oorkom, koste kan verminder en betroubaarheid kan verbeter, sal dit moontlik wees om skaalvlak-toepassings in optiese transmissie te bereik.
Plasingstyd: 21 Nov 2024