Bildiğimiz gibi, 1990'lı yıllardan bu yana, yüzlerce hatta binlerce kilometrelik uzun mesafeli fiber optik bağlantılar için WDM WDM teknolojisi kullanılıyor. Ülkenin çoğu bölgesi için fiber altyapısı en pahalı varlıktır; alıcı-verici bileşenlerinin maliyeti ise nispeten düşüktür.
Bununla birlikte, 5G gibi ağlarda veri hızlarının patlamasıyla birlikte, WDM teknolojisi, çok daha büyük hacimlerde konuşlandırılan ve dolayısıyla alıcı-verici düzeneklerinin maliyeti ve boyutuna daha duyarlı olan kısa mesafeli bağlantılarda da giderek daha önemli hale geliyor.
Şu anda, bu ağlar hala, kanal başına en fazla birkaç yüz Gbit/s (800G) gibi nispeten düşük veri hızlarıyla, az sayıda olası veri hızıyla, uzay bölmeli çoğullama kanalları aracılığıyla paralel olarak iletilen binlerce tek modlu optik fibere dayanmaktadır. T sınıfındaki uygulamalar.
Bununla birlikte, öngörülebilir gelecekte ortak uzamsal paralelleştirme kavramı ölçeklenebilirliğinin sınırlarına ulaşacak ve veri hızlarında daha fazla artış sağlamak için her bir fiberdeki veri akışlarının spektral paralelleştirilmesiyle tamamlanması gerekecektir. Bu, kanal sayısı ve veri hızı açısından maksimum ölçeklenebilirliğin çok önemli olduğu WDM teknolojisi için tamamen yeni bir uygulama alanı açabilir.
Bu bağlamda,optik frekans tarak üreteci (FCG)Çok sayıda iyi tanımlanmış optik taşıyıcı sağlayabilen kompakt, sabit, çok dalga boylu bir ışık kaynağı olarak önemli bir rol oynar. Ek olarak, optik frekans taraklarının özellikle önemli bir avantajı, tarak hatlarının frekans açısından doğası gereği eşit mesafeli olması, böylece kanallar arası koruma bantlarına olan gereksinimin hafifletilmesi ve geleneksel bir şemada tek bir hat için gerekli olan frekans kontrolünün ortadan kaldırılmasıdır. bir dizi DFB lazeri.
Bu avantajların yalnızca WDM vericileri için değil aynı zamanda ayrık yerel osilatör (LO) dizilerinin tek bir tarak jeneratörü ile değiştirilebildiği alıcıları için de geçerli olduğunu belirtmek önemlidir. LO tarak üreteçlerinin kullanımı, WDM kanalları için dijital sinyal işlemeyi daha da kolaylaştırır, böylece alıcı karmaşıklığını azaltır ve faz gürültü toleransını artırır.
Ek olarak, paralel tutarlı alım için faz kilitlemeli LO tarak sinyallerinin kullanılması, tüm WDM sinyalinin zaman alanı dalga formunun yeniden yapılandırılmasını mümkün kılar, böylece iletim fiberindeki optik doğrusal olmamaların neden olduğu bozulmalar telafi edilir. Tarak tabanlı sinyal iletiminin bu kavramsal avantajlarına ek olarak, daha küçük boyut ve uygun maliyetli seri üretim de gelecekteki WDM alıcı-vericileri için anahtardır.
Bu nedenle, çeşitli tarak sinyal üreteci konseptleri arasında çip ölçekli cihazlar özellikle ilgi çekicidir. Veri sinyali modülasyonu, çoğullama, yönlendirme ve alım için yüksek oranda ölçeklenebilir fotonik entegre devrelerle birleştirildiğinde bu tür cihazlar, onlarcaya kadar iletim kapasitesiyle düşük maliyetle büyük miktarlarda üretilebilen kompakt, yüksek verimli WDM alıcı-vericilerinin anahtarını tutabilir. Fiber başına Tbit/s.
Aşağıdaki şekil, çok dalga boylu bir ışık kaynağı olarak bir optik frekans tarağı FCG kullanan bir WDM vericisinin şemasını göstermektedir. FCG tarak sinyali ilk olarak bir çoğullama çözücüde (DEMUX) ayrılır ve ardından bir EOM elektro-optik modülatörüne girer. Bu sayede sinyal, optimum spektral verimlilik (SE) için gelişmiş QAM karesel genlik modülasyonuna tabi tutulur.
Verici çıkışında kanallar bir çoklayıcıda (MUX) yeniden birleştirilir ve WDM sinyalleri tek modlu fiber üzerinden iletilir. Alıcı uçta, dalga boyu bölmeli çoğullama alıcısı (WDM Rx), çoklu dalga boyu tutarlı tespiti için 2. FCG'nin LO yerel osilatörünü kullanır. Giriş WDM sinyallerinin kanalları bir çoğullayıcı tarafından ayrılır ve tutarlı alıcı dizisine (Coh. Rx) beslenir. burada yerel osilatörün LO çoğullama çözme frekansı, her uyumlu alıcı için bir faz referansı olarak kullanılır. Bu tür WDM bağlantılarının performansı, büyük ölçüde altta yatan tarak sinyal üretecine, özellikle de optik hat genişliğine ve tarak hattı başına optik güce bağlıdır.
Elbette optik frekans tarağı teknolojisi hala gelişim aşamasındadır ve uygulama senaryoları ve pazar büyüklüğü nispeten küçüktür. Teknik darboğazların üstesinden gelebilir, maliyetleri azaltabilir ve güvenilirliği artırabilirse optik iletimde ölçek düzeyinde uygulamalara ulaşmak mümkün olacaktır.
Gönderim zamanı: 21 Kasım 2024