Мы ведаем, што з 1990-х гадоў тэхналогія мультыплексавання з падзелам даўжыні хвалі WDM выкарыстоўваецца для міжгародніх валаконна-аптычных злучэнняў, якія ахопліваюць сотні ці нават тысячы кіламетраў. Для большасці краін і рэгіёнаў валаконна-аптычная інфраструктура з'яўляецца самым дарагім актывам, у той час як кошт кампанентаў трансівера адносна нізкі.
Аднак з рэзкім ростам хуткасці перадачы дадзеных у сетцы, напрыклад 5G, тэхналогія WDM становіцца ўсё больш важнай для злучэнняў на кароткія адлегласці, і аб'ём разгортвання кароткіх злучэнняў значна большы, што робіць кошт і памер кампанентаў трансівера больш адчувальнымі.
У цяперашні час гэтыя сеткі ўсё яшчэ абапіраюцца на тысячы аднамодавых аптычных валокнаў для паралельнай перадачы праз каналы мультыплексавання з прасторавым падзелам, і хуткасць перадачы дадзеных па кожным канале адносна нізкая, максімум усяго некалькі сотняў Гбіт/с (800G). Узровень Т можа мець абмежаванае прымяненне.
Але ў агляднай будучыні канцэпцыя звычайнага прасторавага паралелізацыі неўзабаве дасягне мяжы маштабаванасці і павінна быць дапоўнена паралелізацыяй спектру патокаў даных у кожным валакне, каб падтрымліваць далейшае павышэнне хуткасці перадачы дадзеных. Гэта можа адкрыць зусім новую прастору прымянення тэхналогіі мультыплексавання з падзелам па даўжыні хвалі, дзе максімальная маштабаванасць колькасці каналаў і хуткасці перадачы дадзеных мае вырашальнае значэнне.
У гэтым выпадку генератар частотнай грэбня (FCG), як кампактная і фіксаваная крыніца святла з некалькімі даўжынямі хваль, можа забяспечваць вялікую колькасць выразна вызначаных аптычных носьбітаў, адыгрываючы, такім чынам, вырашальную ролю. Акрамя таго, асабліва важнай перавагай аптычнай грэбня частоты з'яўляецца тое, што лініі грабянцы па сутнасці аднолькава аддаленыя па частаце, што можа змякчыць патрабаванні да міжканальных ахоўных палос і пазбегнуць кантролю частоты, неабходнага для адзіночных ліній у традыцыйных схемах з выкарыстаннем лазерных рашотак DFB.
Варта адзначыць, што гэтыя перавагі дастасавальныя не толькі да перадатчыка з мультыплексаваннем з падзелам па даўжыні хвалі, але і да яго прымача, дзе дыскрэтны лакальны асцылятар (LO) можа быць заменены адным генератарам грэбня. Выкарыстанне генератараў гетеродиновой грабянцы можа яшчэ больш палегчыць лічбавую апрацоўку сігналаў у каналах мультыплексавання з падзелам даўжыні хвалі, тым самым памяншаючы складанасць прыёмніка і паляпшаючы ўстойлівасць да фазавага шуму.
Акрамя таго, выкарыстанне грабяністых сігналаў LO з функцыяй фазавай блакіроўкі для паралельнага кагерэнтнага прыёму можа нават аднавіць форму хвалі ў часавай вобласці ўсяго сігналу мультыплексавання з падзелам даўжыні хвалі, тым самым кампенсуючы шкоду, прычыненую аптычнай нелінейнасцю валакна перадачы. У дадатак да канцэптуальных пераваг, заснаваных на перадачы сігналу грэбеня, меншы памер і эканамічна эфектыўная буйнамаштабная вытворчасць таксама з'яўляюцца ключавымі фактарамі для будучых прыёмаперадатчыкаў з мультыплексаваннем па даўжынях хваль.
Такім чынам, сярод розных канцэпцый генератара сігналаў грабянцы, прылады ўзроўню мікрасхемы заслугоўваюць асаблівай увагі. У спалучэнні з высокамаштабуемымі фатоннымі інтэгральнымі схемамі для мадуляцыі, мультыплексавання, маршрутызацыі і прыёму сігналу даных такія прылады могуць стаць ключом да кампактных і эфектыўных прыёмаперадатчыкаў з падзелам даўжынь хваль, якія можна вырабляць у вялікіх колькасцях па нізкай цане і з магутнасцю перадачы ў дзесяткі Тбіт/с на валакно.
На выхадзе перадаючага канца кожны канал рэкамбінуецца праз мультыплексар (MUX), і сігнал мультыплексавання з падзелам даўжыні хвалі перадаецца праз одномодовое валакно. На прыёмным канцы прыёмнік з мультыплексаваннем па даўжынях хваль (WDM Rx) выкарыстоўвае лакальны гетеродин другога FCG для выяўлення перашкод на некалькіх даўжынях хваль. Канал уваходнага сігналу мультыплексавання з падзелам па даўжыні хвалі аддзяляецца дэмультыплексарам, а затым адпраўляецца ў кагерэнтны прыёмнік (Coh. Rx). Сярод іх частата демультиплексирования гетеродина гетеродина выкарыстоўваецца ў якасці апорнай фазы для кожнага кагерэнтнага прыёмніка. Прадукцыйнасць гэтай лініі мультыплексавання з падзелам па даўжынях хваль, відавочна, у значнай ступені залежыць ад асноўнага генератара сігналу грабянца, асабліва ад шырыні святла і аптычнай магутнасці кожнай лініі грабянца.
Вядома, тэхналогія аптычнай частотнай грабянцы ўсё яшчэ знаходзіцца ў стадыі распрацоўкі, і яе сцэнарыі прымянення і памер рынку адносна невялікія. Калі ён зможа пераадолець тэхналагічныя вузкія месцы, знізіць выдаткі і павысіць надзейнасць, ён можа дасягнуць маштабнага ўзроўню прымянення ў аптычнай перадачы.
Час публікацыі: 19 снежня 2024 г