Както знаем, от 90-те години на миналия век технологията WDM WDM се използва за фибри-оптични връзки от стотици или дори хиляди километри. За повечето региони на страната инфраструктурата на влакната е най -скъпият му актив, докато цената на компонентите на приемо -предавателя е сравнително ниска.
Въпреки това, с експлозията на скоростта на данни в мрежи като 5G, WDM технологията става все по-важна и при връзки с къси разстояния, които са разположени в много по-големи обеми и следователно са по-чувствителни към цената и размера на приемо-приемите.
Понастоящем тези мрежи все още разчитат на хиляди оптични влакна с един режим, предавани паралелно през канали за мултиплексиране на космическото разделение, със сравнително ниски скорости на данни най-много няколкостотин Gbit/s (800g) на канал, с малък брой възможни приложения в T-Class.
Въпреки това, в обозримо бъдеще, концепцията за обща пространствена паралелизация скоро ще достигне границите на неговата мащабируемост и ще трябва да бъде допълнена чрез спектрална паралелизация на потоците от данни във всяко влакно, за да се поддържа по -нататъшно увеличение на скоростта на данни. Това може да отвори изцяло ново пространство за приложения за WDM технология, в което максималната мащабируемост по отношение на броя на каналите и скоростта на данни е от решаващо значение.
В този контекст,Оптичният генератор на гребени с честота (FCG)Играе ключова роля като компактен, фиксиран източник на светлина с дължина на вълната, който може да осигури голям брой добре дефинирани оптични носители. В допълнение, особено важно предимство на оптичните честотни гребени е, че гребените линии са присъщо равностойни по честота, като по този начин се отпускат изискването за междуканални предпазни ленти и избягват контрола на честотата, който би бил необходим за една линия в конвенционална схема, използвайки масив от DFB лазери.
Важно е да се отбележи, че тези предимства се прилагат не само за WDM предаватели, но и за техните приемници, където дискретният локален осцилатор (LO) масиви могат да бъдат заменени с един гребен генератор. Използването на генератори на LO Comb допълнително улеснява обработката на цифрови сигнали за WDM канали, като по този начин намалява сложността на приемника и увеличаването на фазовия толеранс на шума.
В допълнение, използването на LO гребен сигнали с фазово заключване за паралелно кохерентно приемане дори дава възможност да се реконструира формата на вълната във времето на целия сигнал на WDM, като по този начин компенсира нарушения, причинени от оптични нелинейности в трансмисионното влакно. В допълнение към тези концептуални предимства на предаването на сигнал, базиран на гребен, по-малкият размер и рентабилното масово производство също са от ключово значение за бъдещите приемо-предаватели на WDM.
Следователно, сред различните концепции за генериране на гребен, устройствата с мащаб на чип са от особен интерес. Когато се комбинират с силно мащабируеми фотонични интегрални схеми за модулация на сигнала за данни, мултиплексиране, маршрутизиране и приемане, такива устройства могат да държат ключа за компактни, високоефективни транссексуални WDM, които могат да бъдат изработени в големи количества при ниска цена, с капацитет на предаване до десетки Tbit/s на фибри.
Следващата фигура изобразява схема на WDM предавател, използвайки оптична честотна комбинирана FCG като източник на светлина с много вълна. Сигналът на FCG Comb се разделя първо в демултиплексер (Demux) и след това влиза в EOM електро-оптичен модулатор. Чрез сигналът се подлага на усъвършенствана модулация на амплитудата на QAM за оптимална спектрална ефективност (SE).
При изход на предавателя каналите се рекомбинират в мултиплексор (MUX) и WDM сигналите се предават върху влакно от един режим. В края на приемащия край, мултиплексиращият приемник на деленето на вълната (WDM RX) използва локалния осцилатор на LO на 2 -ри FCG за кохерентно откриване с многовълнова дължина. Каналите на входните WDM сигнали са разделени от демултиплексер и се подават на кохерентния масив на приемника (Coh. Rx). където честотата на демултиплексирането на локалния осцилатор LO се използва като фазова референция за всеки кохерентен приемник. Производителността на такива WDM връзки очевидно зависи до голяма степен от основния генератор на гребен сигнал, по -специално ширината на оптичната линия и оптичната мощност на гребен.
Разбира се, технологията за комбиниране на оптична честота все още е в етапа на развитие, а сценариите му за приложение и размерът на пазара са сравнително малки. Ако може да преодолее техническите затруднения, да намали разходите и да подобри надеждността, тогава ще бъде възможно да се постигнат приложения на ниво мащаб при оптично предаване.
Време за публикация: ноември-21-2024