Jak wiemy, od lat 90. technologia WDM WDM była używana do długotrwałego włóknistego powiązań setek, a nawet tysięcy kilometrów. W większości regionów kraju infrastruktura światłowodowa jest najdroższym zasobem, podczas gdy koszt składników transceiver jest stosunkowo niski.
Jednak wraz z eksplozją prędkości danych w sieciach takich jak 5G technologia WDM staje się coraz ważniejsza w linkach krótkich, które są wdrażane w znacznie większych objętościach, a zatem są bardziej wrażliwe na koszty i wielkość zespołów transceimii.
Obecnie sieci te nadal opierają się na tysiącach jednolibowych włókien optycznych przesyłanych równolegle przez kanały multipleksowania podziału przestrzeni, przy stosunkowo niskich szybkościach danych co najwyżej kilkaset gbit/s (800 g) na kanał, z niewielką liczbą możliwych aplikacji w klasie T.
Jednak w przewidywalnej przyszłości koncepcja wspólnej równoległości przestrzennej wkrótce osiągnie granice jej skalowalności i będzie musiała zostać uzupełniona przez równoległość spektralną strumieni danych w każdym włóknie, aby utrzymać dalszy wzrost szybkości danych. Może to otworzyć zupełnie nową przestrzeń aplikacyjną dla technologii WDM, w której kluczowa jest maksymalna skalowalność pod względem liczby kanałów i szybkości danych.
W tym kontekście,Generator grzebienia częstotliwości optyczny (FCG)Odgrywa kluczową rolę jako kompaktowe, stałe, wielo-falowe źródło światła, które może zapewnić dużą liczbę dobrze zdefiniowanych nośników optycznych. Ponadto szczególnie ważną zaletą COMB częstotliwości optycznej jest to, że linie grzebienia są z natury równoległe pod względem częstotliwości, rozluźniając w ten sposób wymagania między kanałami i unikając kontroli częstotliwości, która byłaby wymagana dla pojedynczej linii w konwencjonalnym schemacie przy użyciu tablicy laserów DFB.
Należy zauważyć, że zalety te dotyczą nie tylko nadajników WDM, ale także ich odbiorników, gdzie dyskretne tablice oscylatora (LO) można zastąpić pojedynczym generatorem grzebienia. Zastosowanie generatorów komonowych LO dodatkowo ułatwia cyfrowe przetwarzanie sygnału dla kanałów WDM, zmniejszając w ten sposób złożoność odbiornika i zwiększając tolerancję szumu fazowego.
Ponadto zastosowanie sygnałów grzebienia LO z blokowaniem fazowym do równoległego spójnego odbioru umożliwia nawet odtworzenie przebiegu w dziedzinie czasu całego sygnału WDM, co kompensuje upośledzenie spowodowane przez optyczne nieliniowości we włóknie transmisyjnym. Oprócz tych koncepcyjnych zalet transmisji sygnału opartego na grzebieniu, mniejsze rozmiar i opłacalna produkcja masy są również kluczowe dla przyszłych transceiverów WDM.
Dlatego wśród różnych koncepcji generatora sygnału grzebienia urządzenia w skali chipów są szczególnie interesujące. W połączeniu z wysoce skalowalnymi obwodami zintegrowanymi fotonicznymi do modulacji sygnału danych, multipleksowania, routingu i odbioru, takie urządzenia mogą pomieścić klucz do kompaktowych, nadawców transceiverów WDM, które można wytwarzać w dużych ilościach przy niskich kosztach, z zdolnościami transmisji do dziesiątek TIT/S na włókno.
Poniższy rysunek przedstawia schemat nadajnika WDM przy użyciu optycznego grzebienia częstotliwości FCG jako źródła światła o długości wielo fali. Sygnał grzebienia FCG jest najpierw rozdzielony w demultiplekser (Demux), a następnie wchodzi do modulatora elektrooptycznego EOM. Przez sygnał jest poddawany zaawansowanej modulacji amplitudy kwadratury QAM dla optymalnej wydajności spektralnej (SE).
Na wyjściu nadajnika kanały są rekombinowane w multiplekserze (MUX), a sygnały WDM są przesyłane na włókno jednego trybu. Na końcu odbierania odbiornik multipleksowania podziału fali (WDM RX), wykorzystuje lokalny oscylator LO 2nd FCG do spójnego wykrywania długości wielofowa. Kanały wejściowych sygnałów WDM są oddzielone przez demultiplekser i podawane do spójnej tablicy odbiorczej (Coh. Rx). gdzie częstotliwość demultipleksowania lokalnego oscylatora LO jest używana jako odniesienie fazowe dla każdego spójnego odbiornika. Wydajność takich łączy WDM oczywiście zależy w dużym stopniu od leżącego u podstaw generatora sygnału grzebienia, w szczególności szerokości linii optycznej i mocy optycznej na linię grzebienia.
Oczywiście technologia grzebienia częstotliwości optycznej jest nadal na etapie rozwoju, a jej scenariusze zastosowania i wielkość rynku są stosunkowo niewielkie. Jeśli może przezwyciężyć techniczne wąskie gardła, zmniejszyć koszty i poprawić niezawodność, możliwe będzie osiągnięcie zastosowań na poziomie skali w transmisji optycznej.
Czas po: 21-2024