Me teame, et alates 1990. aastatest on WDM-lainepikkuse jaotamise multipleksimise tehnoloogiat kasutatud sadade või isegi tuhandete kilomeetrite pikkuste pikamaa fiiberoptiliste ühenduste jaoks. Enamiku riikide ja piirkondade jaoks on fiiberoptiline infrastruktuur kõige kallim vara, samas kui transiiver-vastuvõtja komponentide hind on suhteliselt madal.
Kuid võrgu andmeedastuskiiruste, näiteks 5G, plahvatusliku kasvu tõttu on WDM-tehnoloogia lühikese vahemaa linkides muutunud üha olulisemaks ning lühikeste linkide kasutuselevõtu maht on palju suurem, mistõttu on transiiver-vastuvõtja komponentide maksumus ja suurus tundlikumad.
Praegu tuginevad need võrgud endiselt tuhandetele ühemoodilistele optilistele kiududele paralleelseks edastuseks ruumijaotusega multipleksimise kanalite kaudu ning iga kanali andmeedastuskiirus on suhteliselt madal, maksimaalselt paar sada Gbit/s (800 G). T-taseme rakendused võivad olla piiratud.
Kuid lähitulevikus jõuab tavalise ruumilise paralleelsuse kontseptsioon peagi oma skaleeritavuse piirini ning andmeedastuskiiruse edasise paranemise säilitamiseks tuleb seda täiendada iga kiu andmevoogude spektraalse paralleelsusega. See võib avada lainepikkuse jaotamise multipleksimise tehnoloogiale täiesti uue rakendusruumi, kus kanalite arvu ja andmeedastuskiiruse maksimaalne skaleeritavus on ülioluline.
Sellisel juhul suudab sageduskammi generaator (FCG) kompaktse ja fikseeritud mitme lainepikkusega valgusallikana pakkuda suurt hulka täpselt määratletud optilisi kandjaid, mängides seega olulist rolli. Lisaks on optilise sageduskammi eriti oluliseks eeliseks see, et kammiliinid on sageduselt põhimõtteliselt võrdsel kaugusel, mis võib leevendada kanalitevaheliste kaitseribade nõudeid ja vältida sagedusjuhtimist, mis on vajalik üksikute liinide puhul traditsioonilistes DFB-laserite abil kasutatavates skeemides.
Tuleb märkida, et need eelised ei kehti mitte ainult lainepikkusjaotusega multipleksimise saatja, vaid ka vastuvõtja kohta, kus diskreetse lokaalse ostsillaatori (LO) massiivi saab asendada ühe kammigeneraatoriga. LO kammigeneraatorite kasutamine võib veelgi hõlbustada digitaalset signaali töötlemist lainepikkusjaotusega multipleksimise kanalites, vähendades seeläbi vastuvõtja keerukust ja parandades faasimüra taluvust.
Lisaks saab faasilukustatud funktsiooniga LO kammisignaalide abil paralleelselt koherentseks vastuvõtuks rekonstrueerida isegi kogu lainepikkuse jaotusega multipleksimissignaali ajadomeeni lainekuju, kompenseerides seeläbi ülekandekiu optilise mittelineaarsuse põhjustatud kahjustusi. Lisaks kammisignaali edastamisel põhinevatele kontseptuaalsetele eelistele on tulevaste lainepikkuse jaotusega multipleksimistransiiverite võtmeteguriteks ka väiksem suurus ja majanduslikult tõhus suurtootmine.
Seetõttu on mitmesuguste kammsignaaligeneraatorite kontseptsioonide seas eriti tähelepanuväärsed kiibitaseme seadmed. Kombineerituna üliskaleeritavate footonintegraallülitustega andmesignaali moduleerimiseks, multipleksimiseks, marsruutimiseks ja vastuvõtmiseks võivad sellised seadmed saada võtmeks kompaktsete ja tõhusate lainepikkusjaotusega multipleksivate transiiver-vastuvõtjate loomisel, mida saab toota suurtes kogustes madala hinnaga ning mille edastusvõimsus on kümneid Tbit/s kiu kohta.
Saatva otsa väljundis rekombineeritakse iga kanal multiplekseri (MUX) abil ja lainepikkuse jagamise multipleksimise signaal edastatakse ühemoodilise kiu kaudu. Vastuvõtvas otsas kasutab lainepikkuse jagamise multipleksimise vastuvõtja (WDM Rx) teise FCG LO lokaalostsillaatorit mitme lainepikkuse interferentsi tuvastamiseks. Sisendlainepikkuse jagamise multipleksimise signaali kanal eraldatakse demultiplekseriga ja saadetakse seejärel koherentsele vastuvõtja massiivile (Coh. Rx). Nende hulgas kasutatakse iga koherentse vastuvõtja faasireferentsina lokaalostsillaatori LO demultipleksimise sagedust. Selle lainepikkuse jagamise multipleksimise lingi jõudlus sõltub ilmselgelt suuresti põhilisest kammisignaali generaatorist, eriti iga kammiliini valguse laiusest ja optilisest võimsusest.
Loomulikult on optilise sageduskammi tehnoloogia alles arendusjärgus ning selle rakendusvõimalused ja turu suurus on suhteliselt väikesed. Kui see suudab ületada tehnoloogilised kitsaskohad, vähendada kulusid ja parandada töökindlust, võib see saavutada optilise ülekande mastaabitaseme rakendusi.
Postituse aeg: 19. detsember 2024