Kuten tiedämme, 1990-luvulta lähtien WDM WDM -tekniikkaa on käytetty kaukoliikenteen satojen tai jopa tuhansien kilometrien valokuituyhteyksissä. Useimmilla maan alueilla kuituinfrastruktuuri on sen kallein voimavara, kun taas lähetin-vastaanottimen komponenttien kustannukset ovat suhteellisen alhaiset.
Kuitenkin tiedonsiirtonopeuksien räjähdysmäisen kasvun myötä 5G:n kaltaisissa verkoissa WDM-tekniikasta on tulossa yhä tärkeämpi myös lyhyen matkan linkeissä, joita käytetään paljon suurempina määrinä ja jotka ovat siksi herkempiä lähetin-vastaanotinkokoonpanojen kustannuksille ja koosta.
Tällä hetkellä nämä verkot käyttävät edelleen tuhansia yksimuotoisia optisia kuituja, jotka lähetetään rinnakkain avaruusjakoisen multipleksoinnin kanavien kautta suhteellisen alhaisilla tiedonsiirtonopeuksilla, enintään muutama sata Gbit/s (800 G) kanavaa kohti, ja pieni määrä mahdollisia sovelluksia T-luokassa.
Lähitulevaisuudessa yhteisen spatiaalisen rinnakkaisuuden käsite saavuttaa kuitenkin pian skaalautuvuuden rajat, ja sitä on täydennettävä kunkin kuidun datavirtojen spektraalisella rinnakkaissuunnalla, jotta datanopeuksien kasvu jatkuisi. Tämä voi avata kokonaan uuden sovellustilan WDM-teknologialle, jossa kanavien lukumäärän ja tiedonsiirtonopeuden maksimaalinen skaalautuvuus on ratkaisevan tärkeää.
Tässä yhteydessäoptinen taajuuskampageneraattori (FCG)sillä on keskeinen rooli kompaktina, kiinteänä, moniaallonpituisena valonlähteenä, joka voi tarjota suuren määrän tarkasti määriteltyjä optisia kantoaaltoja. Lisäksi optisten taajuuskampojen erityisen tärkeä etu on, että kampalinjat ovat luonnostaan yhtä kaukana taajuudesta, mikä lieventää kanavien välisten suojakaistojen vaatimusta ja välttää taajuuden säädön, joka vaadittaisiin yhdeltä linjalta tavanomaisessa järjestelmässä. joukko DFB-lasereita.
On tärkeää huomata, että nämä edut eivät koske vain WDM-lähettimiä, vaan myös niiden vastaanottimia, joissa diskreetit paikallisoskillaattoriryhmät (LO) voidaan korvata yhdellä kampageneraattorilla. LO-kampageneraattoreiden käyttö helpottaa edelleen digitaalista signaalinkäsittelyä WDM-kanaville, mikä vähentää vastaanottimen monimutkaisuutta ja lisää vaihekohinatoleranssia.
Lisäksi LO-kampasignaalien käyttö vaihelukitulla rinnakkaiskoherentissa vastaanotossa mahdollistaa jopa koko WDM-signaalin aika-alueen aaltomuodon rekonstruoinnin, mikä kompensoi siirtokuidun optisten epälineaarisuuden aiheuttamia häiriöitä. Näiden kampapohjaisen signaalinsiirron käsitteellisten etujen lisäksi pienempi koko ja kustannustehokas massatuotanto ovat myös tärkeitä tuleville WDM-lähetin-vastaanottimille.
Siksi sirumittakaavaiset laitteet ovat erityisen kiinnostavia eri kampasignaaligeneraattorikonseptien joukossa. Yhdistettynä erittäin skaalautuviin fotonisiin integroituihin piireihin datasignaalin modulaatiota, multipleksointia, reititystä ja vastaanottoa varten, tällaiset laitteet voivat olla avain kompakteihin, erittäin tehokkaisiin WDM-lähetin-vastaanottimiin, joita voidaan valmistaa suuria määriä alhaisin kustannuksin ja joiden lähetyskapasiteetti on jopa kymmeniä. Tbit/s kuitua kohti.
Seuraavassa kuvassa on kaavio WDM-lähettimestä, jossa käytetään optista taajuuskampa FCG:tä moniaallonpituisena valonlähteenä. FCG-kampasignaali erotetaan ensin demultiplekserissä (DEMUX) ja syötetään sitten sähköoptiseen EOM-modulaattoriin. Sen kautta signaali alistetaan edistyneelle QAM-kvadratuuriamplitudimodulaatiolle optimaalisen spektritehokkuuden (SE) saavuttamiseksi.
Lähettimen ulostulossa kanavat yhdistetään uudelleen multiplekserissä (MUX) ja WDM-signaalit lähetetään yksimuotokuidun kautta. Vastaanottopäässä aallonpituusjakoinen multipleksoiva vastaanotin (WDM Rx) käyttää 2. FCG:n LO-paikallista oskillaattoria moniaallonpituuden koherentin ilmaisuun. WDM-tulosignaalien kanavat erotetaan demultiplekserillä ja syötetään koherentille vastaanotinryhmälle (Coh. Rx). jossa paikallisoskillaattorin LO demultipleksointitaajuutta käytetään vaihereferenssinä jokaiselle koherentille vastaanottimelle. Tällaisten WDM-linkkien suorituskyky riippuu luonnollisesti suuressa määrin taustalla olevasta kampasignaaligeneraattorista, erityisesti optisen viivan leveydestä ja optisesta tehosta kampaviivaa kohden.
Optinen taajuuskampatekniikka on tietysti vielä kehitysvaiheessa, ja sen sovellusskenaariot ja markkinakoko ovat suhteellisen pieniä. Jos se voi voittaa tekniset pullonkaulat, alentaa kustannuksia ja parantaa luotettavuutta, on mahdollista saavuttaa mittakaavatason sovelluksia optisessa lähetyksessä.
Postitusaika: 21.11.2024