1990'lardan beri WDM dalga boyu bölmeli çoklama teknolojisinin yüzlerce hatta binlerce kilometrelik uzun mesafeli fiber optik bağlantılar için kullanıldığını biliyoruz. Çoğu ülke ve bölge için fiber optik altyapısı en pahalı varlıklarıyken, alıcı-verici bileşenlerinin maliyeti nispeten düşüktür.
Ancak 5G gibi ağ veri iletim hızlarının patlayıcı büyümesiyle birlikte, WDM teknolojisi kısa mesafeli bağlantılarda giderek daha önemli hale geldi ve kısa bağlantıların dağıtım hacmi çok daha büyük olduğundan, alıcı-verici bileşenlerinin maliyeti ve boyutu daha hassas hale geldi.
Şu anda, bu ağlar hala uzay bölmeli çoklama kanalları üzerinden paralel iletim için binlerce tek modlu optik fibere güveniyor ve her kanalın veri hızı nispeten düşük, en fazla birkaç yüz Gbit/s (800G). T-seviyesinin sınırlı uygulamaları olabilir.
Ancak öngörülebilir gelecekte, sıradan mekansal paralelleştirme kavramı yakında ölçeklenebilirlik sınırına ulaşacak ve veri oranlarında daha fazla iyileştirme sağlamak için her bir fiberdeki veri akışlarının spektrum paralelleştirmesiyle desteklenmesi gerekecek. Bu, kanal sayısının ve veri oranının maksimum ölçeklenebilirliğinin kritik olduğu dalga boyu bölmeli çoğullama teknolojisi için tamamen yeni bir uygulama alanı açabilir.
Bu durumda, kompakt ve sabit çok dalga boylu ışık kaynağı olarak frekans tarak üreteci (FCG), çok sayıda iyi tanımlanmış optik taşıyıcı sağlayabilir ve böylece önemli bir rol oynayabilir. Ek olarak, optik frekans taraklarının özellikle önemli bir avantajı, tarak hatlarının frekans açısından esasen eşit uzaklıkta olmasıdır; bu, kanallar arası koruma bantları için gereklilikleri gevşetebilir ve DFB lazer dizileri kullanan geleneksel şemalarda tek hatlar için gereken frekans kontrolünden kaçınılabilir.
Bu avantajların yalnızca dalga boyu bölmeli çoklama vericisine değil, aynı zamanda ayrık yerel osilatör (LO) dizisinin tek bir tarak jeneratörüyle değiştirilebildiği alıcısına da uygulanabilir olduğu belirtilmelidir. LO tarak jeneratörlerinin kullanımı, dalga boyu bölmeli çoklama kanallarında dijital sinyal işlemeyi daha da kolaylaştırabilir, böylece alıcı karmaşıklığını azaltabilir ve faz gürültüsü toleransını iyileştirebilir.
Ek olarak, paralel tutarlı alım için faz kilitli işleve sahip LO tarak sinyallerinin kullanılması, tüm dalga boyu bölmeli çoklama sinyalinin zaman alanı dalga formunu yeniden oluşturabilir ve böylece iletim fiberinin optik doğrusal olmamasından kaynaklanan hasarı telafi edebilir. Tarak sinyal iletimine dayalı kavramsal avantajlara ek olarak, daha küçük boyut ve ekonomik olarak verimli büyük ölçekli üretim de gelecekteki dalga boyu bölmeli çoklama alıcı-vericileri için önemli faktörlerdir.
Bu nedenle, çeşitli tarak sinyal üreteci konseptleri arasında, çip düzeyindeki cihazlar özellikle dikkat çekicidir. Veri sinyali modülasyonu, çoklama, yönlendirme ve alım için yüksek ölçeklenebilir fotonik entegre devrelerle birleştirildiğinde, bu tür cihazlar, düşük maliyetle büyük miktarlarda üretilebilen ve fiber başına onlarca Tbit/s iletim kapasitesine sahip kompakt ve verimli dalga boyu bölmeli çoklama alıcı-vericileri için anahtar olabilir.
Gönderen ucun çıkışında, her kanal bir multiplexer (MUX) aracılığıyla yeniden birleştirilir ve dalga boyu bölmeli multipleks sinyali tek modlu fiber aracılığıyla iletilir. Alıcı ucunda, dalga boyu bölmeli multipleks alıcısı (WDM Rx), çoklu dalga boyu girişim tespiti için ikinci FCG'nin LO yerel osilatörünü kullanır. Giriş dalga boyu bölmeli multipleks sinyalinin kanalı bir demultiplekser tarafından ayrılır ve daha sonra tutarlı bir alıcı dizisine (Coh. Rx) gönderilir. Bunlar arasında, yerel osilatör LO'nun demultipleksleme frekansı, her tutarlı alıcı için faz referansı olarak kullanılır. Bu dalga boyu bölmeli multipleks bağlantısının performansı açıkça büyük ölçüde temel tarak sinyal üretecine, özellikle ışığın genişliğine ve her tarak hattının optik gücüne bağlıdır.
Elbette, optik frekans tarak teknolojisi hala geliştirme aşamasındadır ve uygulama senaryoları ve pazar boyutu nispeten küçüktür. Teknolojik darboğazları aşabilir, maliyetleri düşürebilir ve güvenilirliği artırabilirse, optik iletimde ölçek düzeyinde uygulamalar elde edebilir.
Yayınlanma zamanı: 19-Aralık-2024