Wiemy, że od lat 90. XX wieku technologia multipleksowania Division WDM Division była stosowana do długodystansowych linków światłowodowych obejmujących setki, a nawet tysiące kilometrów. W przypadku większości krajów i regionów infrastruktura światłowodowa jest ich najdroższym zasobem, podczas gdy koszt składników transceiver jest stosunkowo niski.
Jednak wraz z wybuchowym wzrostem wskaźników transmisji danych sieciowych, takich jak 5G, technologia WDM staje się coraz ważniejsza w linkach z krótkimi dystansem, a wielkość wdrażania krótkich linków jest znacznie większa, co sprawia, że koszt i wielkość składników transceiverów jest bardziej wrażliwe.
Obecnie sieci te nadal opierają się na tysiącach włókien optycznych jednomodowych dla równoległych transmisji przez kanały multipleksowania podziału przestrzennego, a szybkość danych każdego kanału jest stosunkowo niska, co najwyżej zaledwie kilkaset gbit/s (800 g). Poziom T może mieć ograniczone zastosowania.
Ale w dającej się przewidzieć przyszłości koncepcja zwykłej równoległości przestrzennej wkrótce osiągnie jej limit skalowalności i musi być uzupełniona równoległym równoległością strumieni danych w każdym włóknie, aby utrzymać dalszą poprawę szybkości danych. Może to otworzyć zupełnie nową przestrzeń aplikacyjną dla technologii multipleksowania podziału fali, w której kluczowa jest maksymalna skalowalność liczby kanału i szybkości danych.
W takim przypadku generator grzebienia częstotliwości (FCG), jako kompaktowe i stałe źródło światła wieloskładnikowego, może zapewnić dużą liczbę dobrze zdefiniowanych nośników optycznych, odgrywając w ten sposób kluczową rolę. Ponadto szczególnie ważną zaletą grzebienia częstotliwości optycznej jest to, że linie grzebienia są zasadniczo równoległe pod względem częstotliwości, co może złagodzić wymagania dotyczące pasm osłony kanałów i uniknąć kontroli częstotliwości wymaganej dla pojedynczych linii w tradycyjnych schematach przy użyciu macierzy laserowych DFB.
Należy zauważyć, że te zalety mają zastosowanie nie tylko do nadajnika multipleksowania podziału długości fali, ale także do jego odbiornika, w którym dyskretną tablicę oscylatora (LO) można zastąpić pojedynczym generatorem grzebienia. Zastosowanie generatorów kominowych LO może dodatkowo ułatwić cyfrowe przetwarzanie sygnału w kanałach multipleksowania podziału długości fali, zmniejszając w ten sposób złożoność odbiornika i poprawiając tolerancję szumu fazowego.
Ponadto stosowanie sygnałów grzebienia LO z funkcją blokowaną fazą dla równoległego spójnego odbioru może nawet zrekonstruować przebieg w dziedzinie czasu całego sygnału multipleksowania podziału długości fali, kompensując w ten sposób uszkodzenie spowodowane optyczną nieliniowość włókna transmisji. Oprócz zalet koncepcyjnych opartych na transmisji sygnału grzebienia, mniejsza wielkość i wydajna ekonomicznie produkcja na dużą skalę są również kluczowymi czynnikami dla przyszłych transceiverów multipleksowania długości fali.
Dlatego wśród różnych koncepcji generatora sygnału grzebienia urządzenia na poziomie układów są szczególnie godne uwagi. W połączeniu z wysoce skalowalnymi obwodami zintegrowanymi fotonicznymi do modulacji sygnału danych, multipleksowania, routingu i odbioru, takie urządzenia mogą stać się kluczowym dla kompaktowych i wydajnych transceiverów multipleksowania długości długości fali, które można wytwarzać w dużych ilościach przy niskich kosztach, z pojemnością transmisji dziesiątek TIT/s na włókno.
Na wyjściu końca wysyłania każdy kanał jest rekombinowany przez multiplekser (MUX), a sygnał multipleksowania podziału długości fali jest przesyłany przez włókno jednoczesne. Na końcu odbierania odbiornik multipleksowania podziału fali (WDM RX) wykorzystuje lokalny oscylator LO drugiego FCG do wykrywania interferencji o długości długości fali. Kanał sygnału multipleksowania długości fali wejściowej jest oddzielony przez demultiplekser, a następnie wysyłany do spójnego układu odbiornika (Coh. Rx). Wśród nich częstotliwość demultipleksowania lokalnego oscylatora LO jest wykorzystywana jako odniesienie fazowe dla każdego spójnego odbiornika. Wydajność tego łącza multipleksowania podziału fali oczywiście zależy w dużej mierze od podstawowego generatora sygnału grzebienia, zwłaszcza od szerokości światła i mocy optycznej każdej linii grzebienia.
Oczywiście technologia grzebienia częstotliwości optycznej jest nadal na etapie rozwoju, a jej scenariusze aplikacji i wielkość rynku są stosunkowo niewielkie. Jeśli może przezwyciężyć technologiczne wąskie gardła, zmniejszyć koszty i poprawić niezawodność, może osiągnąć zastosowania na poziomie skali w transmisji optycznej.
Czas postu: DEC-19-2024