Kā zināms, kopš 1990. gadiem WDM WDM tehnoloģija ir izmantota tālsatiksmes optisko šķiedru saitēm simtiem vai pat tūkstošiem kilometru. Lielākajā daļā valsts reģionu šķiedru infrastruktūra ir visdārgākais aktīvs, savukārt raiduztvērēja komponentu izmaksas ir salīdzinoši zemas.
Tomēr, strauji pieaugot datu pārraides ātrumam tādos tīklos kā 5G, WDM tehnoloģija kļūst arvien svarīgāka arī īsa attāluma saitēs, kuras tiek izvietotas daudz lielākos apjomos un tāpēc ir jutīgākas pret raiduztvērēju komplektu izmaksām un izmēriem.
Pašlaik šie tīkli joprojām balstās uz tūkstošiem vienmoda optisko šķiedru, kas tiek pārraidītas paralēli pa kosmosa dalīšanas multipleksēšanas kanāliem ar salīdzinoši zemu datu pārraides ātrumu, ne vairāk kā daži simti Gbit/s (800G) vienā kanālā, ar nelielu skaitu iespējamo. pieteikumi T-klasē.
Tomēr pārskatāmā nākotnē kopējās telpiskās paralēlizācijas jēdziens drīz sasniegs mērogojamības robežas, un tas būs jāpapildina ar datu plūsmu spektrālu paralēlizāciju katrā šķiedrā, lai saglabātu turpmāku datu pārraides ātruma pieaugumu. Tas var pavērt pilnīgi jaunu lietojumprogrammu vietu WDM tehnoloģijai, kurā ļoti svarīga ir maksimāla mērogojamība kanālu skaita un datu pārraides ātruma ziņā.
Šajā kontekstāoptiskās frekvences ķemmes ģenerators (FCG)spēlē galveno lomu kā kompaktam, fiksētam, vairāku viļņu garumu gaismas avotam, kas var nodrošināt lielu skaitu skaidri definētu optisko nesēju. Turklāt īpaši svarīga optisko frekvenču ķemmju priekšrocība ir tā, ka ķemmes līnijas pēc būtības atrodas vienādā frekvencē, tādējādi atvieglojot prasību starp kanālu aizsargjoslām un izvairoties no frekvences kontroles, kas būtu nepieciešama vienai līnijai parastajā shēmā, DFB lāzeru klāsts.
Ir svarīgi atzīmēt, ka šīs priekšrocības attiecas ne tikai uz WDM raidītājiem, bet arī uz to uztvērējiem, kur diskrētos lokālo oscilatoru (LO) blokus var aizstāt ar vienu ķemmes ģeneratoru. LO ķemmes ģeneratoru izmantošana vēl vairāk atvieglo WDM kanālu digitālo signālu apstrādi, tādējādi samazinot uztvērēja sarežģītību un palielinot fāzes trokšņu toleranci.
Turklāt LO ķemmes signālu izmantošana ar fāzes bloķēšanu paralēlai koherentai uztveršanai pat ļauj rekonstruēt visa WDM signāla laika domēna viļņu formu, tādējādi kompensējot pārraides šķiedras optiskās nelinearitātes radītos traucējumus. Papildus šīm konceptuālajām priekšrocībām, ko rada signāla pārraide, kas balstīta uz ķemmi, nākotnes WDM raiduztvērējiem ir svarīgi arī mazāki izmēri un rentabla masveida ražošana.
Tāpēc starp dažādām ķemmes signālu ģeneratoru koncepcijām īpašas intereses ir mikroshēmas mēroga ierīces. Apvienojumā ar ļoti mērogojamām fotoniskām integrālajām shēmām datu signālu modulācijai, multipleksēšanai, maršrutēšanai un uztveršanai, šādām ierīcēm var būt atslēga uz kompaktiem, ļoti efektīviem WDM raiduztvērējiem, kurus var izgatavot lielos daudzumos par zemām izmaksām ar pārraides jaudu līdz pat desmitiem. Tbit/s uz šķiedru.
Nākamajā attēlā ir attēlota WDM raidītāja shēma, kas izmanto optiskās frekvences ķemmes FCG kā vairāku viļņu garumu gaismas avotu. FCG ķemmes signāls vispirms tiek atdalīts demultiplekserā (DEMUX) un pēc tam tiek ievadīts EOM elektrooptiskajā modulatorā. Pateicoties tam, signāls tiek pakļauts uzlabotai QAM kvadratūras amplitūdas modulācijai, lai nodrošinātu optimālu spektrālo efektivitāti (SE).
Raidītāja izejā kanāli tiek rekombinēti multipleksētājā (MUX), un WDM signāli tiek pārraidīti pa viena režīma šķiedru. Uztvērēja galā viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanas uztvērējs (WDM Rx) izmanto 2. FCG lokālo oscilatoru daudzviļņu garuma koherentai noteikšanai. Ieejas WDM signālu kanāli tiek atdalīti ar demultiplekseri un tiek ievadīti koherentajā uztvērēja masīvā (Coh. Rx). kur lokālā oscilatora LO demultipleksēšanas frekvence tiek izmantota kā fāzes atsauce katram koherentajam uztvērējam. Šādu WDM saišu veiktspēja acīmredzami lielā mērā ir atkarīga no pamatā esošā ķemmes signāla ģeneratora, jo īpaši no optiskās līnijas platuma un optiskās jaudas uz ķemmes līniju.
Protams, optiskās frekvences ķemmes tehnoloģija joprojām ir izstrādes stadijā, un tās pielietojuma scenāriji un tirgus apjoms ir salīdzinoši mazs. Ja tas var pārvarēt tehniskās vājās vietas, samazināt izmaksas un uzlabot uzticamību, tad optiskajā pārraidē būs iespējams sasniegt mēroga lietojumus.
Izlikšanas laiks: 21. novembris 2024